通过电子断层扫描对病毒清除过膜中的蛋白质污染进行定量分析
Mohammad A Afzal1, Kaitlyn P Brickey1, Enrique D Gomez1,2,3
1Department of Chemical Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, USA.
Membranes
|December 24, 2025
概括
蛋白质污染通过减少多孔性和毛孔大小,显著降低了病毒去除过器的性能. 聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 可视化这些结构变化,帮助生物制药加工优化.
科学领域:
- 生物制药制造业 生物制药制造业
- 膜科学 膜科学 膜科学
- 过技术过技术的使用
背景情况:
- 蛋白质污染严重影响病毒去除过器的性能,影响过物流量,容量和保留.
- 了解毛孔结构的变化对于优化生物制药加工至关重要.
研究的目的:
- 直接评估由人血清免疫球蛋白G污染引起的Viresolve® Pro膜中的3D孔隙结构变化.
- 为了将结构变化与性能下降和纳米粒子捕获位置相关联.
主要方法:
- 利用聚焦离子束 (FIB) 研磨和扫描电子显微镜 (SEM) 来进行高分辨率的3D成像.
- 采用计算建模来模拟变化的孔结构内的流量和粒子运输.
主要成果:
- 蛋白质污染在尺寸选择性区域减少了大约40%的膜孔隙,小孔隙减少了超过2倍.
- 模拟表明,由于孔隙收缩,纳米颗粒捕获位置上游变化约为0.4微米.
- FIB-SEM有效地可视化了污染引起的孔隙收缩及其对流路径的影响.
结论:
- FIB-SEM是一种强大的技术,用于描述3D毛孔结构变化在脏的病毒去除过器中.
- 蛋白质污染显著改变了膜结构,导致性能降低和改变了颗粒保留机制.
- 这些发现为改善生物制药生产中病毒去除波器的设计和操作提供了关键的见解.
