Centrifugale filtratie: snelle en efficiënte staalvoorbereiding in het labo

Centrifugale filtratie: snelle en efficiënte staalvoorbereiding in het labo

Efficiëntie, reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid zijn essentiële pijlers van elk laboratorium. Toch blijkt staalvoorbereiding in de praktijk vaak een bottleneck. Klassieke technieken zoals precipitatie of kolomchromatografie vergen tijd, bestaan uit meerdere stappen en gaan vaak gepaard met verlies van waardevol analysemateriaal.

Waarom klassieke technieken niet altijd volstaan

Precipitatie vereist toevoeging van zouten of alcoholen, wat kan leiden tot verlies of denaturatie, zeker bij labiele eiwitten of onzorgvuldige pH-aanpassing.
Kolomchromatografie is arbeidsintensief, moeilijk te automatiseren en laat vaak restcomponenten achter.
Dialyse en gradientencentrifugatie vragen veel tijd, zijn minder reproduceerbaar en verhogen het risico op contaminatie.
Deze methodes beïnvloeden bovendien vaak de ionische of pH-condities van je staal.

Zeker bij delicate of beperkte stalen zoals eiwitten, DNA of virussen vormt dat een probleem: de terugwinning is laag, de buffer niet optimaal of het analyt nauwelijks nog detecteerbaar.

Centrifugale filtratie als efficiënte oplossing

Centrifugale filtratie biedt een efficiënt en reproduceerbaar alternatief voor de verwerking van gevoelige of moeilijk te zuiveren stalen. Deze filters zijn specifiek ontworpen om biomoleculen snel, zacht en met minimaal verlies te concentreren of te zuiveren. Geen tijdrovende methodes, maar een eenvoudig en consistent proces.

De sleutel tot een succesvol filtratieproces? Een goede match tussen staaltype, membraan en poriegrootte (MWCO). Zo lees je in deze blog hoe centrifugale filtratie werkt, waar je op moet letten bij membraan- en MWCO-keuze en welke filters het best passen bij jouw toepassing.

Ultrafiltratie: het werkingsprincipe

Ultrafiltratie maakt gebruik van een semi-permeabel membraan om biomoleculen te scheiden op basis van moleculaire grootte. Grote moleculen (zoals eiwitten of virussen) worden tegengehouden en geconcentreerd, terwijl kleinere componenten (zoals zouten, buffers of primers) passeren en verwijderd worden met het filtraat.

Wat is MWCO?

MWCO staat voor Molecular Weight Cut-Off en bepaalt de grens waarbij het membraan begint te filteren. Een membraan met een MWCO van 10 kDa houdt bijvoorbeeld 90% van alle moleculen tegen die zwaarder zijn dan 10 kilodalton, terwijl lichtere deeltjes worden doorgelaten. Deze waarde is dus cruciaal om de juiste scheiding te bereiken.

Let op:

Kies bij voorkeur een MWCO die 3 tot 6 keer lager ligt dan het moleculaire gewicht van je target. Hoe lager de MWCO t.o.v. je target, hoe hoger de zuiverheid maar met mogelijk lager rendement.
De vorm van de molecule speelt ook een rol: lineaire moleculen zoals DNA kunnen gemakkelijker door de poriën glippen dan globulaire eiwitten van vergelijkbare grootte.
pH, ionsterkte, concentratie en centrifugatiesnelheid beïnvloeden eveneens de efficiëntie van de scheiding.

Voordelen ten opzichte van klassieke technieken

Minimale structurele impact op biomoleculen
Geen nood aan organische extractie
Behoud van chemische evenwichten (ionische sterkte en pH-condities blijven onveranderd)
Snelle staalverwerking, geschikt voor lage temperaturen
Kosten- en materiaal-efficiënt
Gecombineerde concentratie en zuivering

Selectiecriteria: formaat en membraan

Formaat op maat van je staalvolume

Nanosep™ – voor < 0,5 mL
Microsep™ – voor 0,5 tot 5 mL
Macrosep™ – voor 5 tot 20 mL

Het juiste membraan voor elk staal

Het membraan bepaalt in grote mate de efficiëntie van je filtratiestap, van terugwinning en flow rate tot chemische compatibiliteit. Cytiva biedt een reeks hoogkwalitatieve membranen, elk met specifieke toepassingen:

Omega™ (Ultrafiltratie - PES):
Hoge doorstroming en lage eiwitbinding; ideaal voor het concentreren en ontzouten van stalen.
Supor® (Microfiltratie - PES):
Snelle klaring van oplossingen, ook geschikt voor organische solventen zoals DMSO.
Bio-Inert™ (nylon) & wwPTFE:
Bestand tegen chemisch agressieve stalen, zonder in te boeten op doorstroming.
NAB (Glasvezel):
Zorgt voor zachte binding van nucleïnezuren zonder cellyse — ideaal voor genoomextracties.

Dankzij de kleurgecodeerde MWCO’s selecteer je snel het juiste membraan voor een efficiënte filtratie.

Wat maakt Cytiva-filters uniek?

Een goed membraan is belangrijk, maar niet voldoende. In een labo-omgeving waar nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid essentieel zijn, maakt ook het ontwerp van het filtratiesysteem het verschil. Cytiva combineert doordachte technische details met praktisch gebruiksgemak:

Een verticale membraanhouder voorkomt aggregatie van eiwitten of virussen
Een afgeronde onderkant vergemakkelijkt pipetteren na centrifugatie en vermindert staalverlies
Het dead-stop mechanisme voorkomt dat gevoelige stalen uitdrogen bij overcentrifugatie
Kleurgecodeerde MWCO’s zorgen voor intuïtieve en foutloze selectie.

Toepassingen in elk domein

Dankzij de combinatie van verschillende volumes en membraantypes zijn Cytiva’s centrifugale filters bijzonder veelzijdig. Ze worden dagelijks gebruikt in uiteenlopende domeinen: van moleculaire biologie en proteomics tot klinische analyse en farmaceutisch onderzoek, telkens met hetzelfde doel, namelijk snelle, efficiënte en betrouwbare staalverwerking.

Enkele typische toepassingen:

Concentratie van eiwitten, DNA of RNA
PCR-zuivering en verwijdering van primers
Bufferwissel of ontzouting
Isolatie en zuivering van virussen uit biologische stalen
Staalvoorbereiding voor LC-MS of HPLC

Conclusie: minder stappen, meer resultaat

Centrifugale filtratie biedt een betrouwbaar, reproduceerbaar én zacht alternatief voor klassieke zuiveringsmethodes. Door de juiste combinatie van formaat, membraan en MWCO te kiezen, optimaliseer je je staalvoorbereiding, zonder compromissen op recoveries, buffercondities of verwerkingstijd.

Of je nu werkt met DNA, eiwitten, virussen of analyten voor LC-MS: Cytiva’s filtratiesystemen helpen je om sneller tot zuivere, bruikbare resultaten te komen.

Hulp nodig bij je keuze?

Onze specialisten bij Novolab denken graag met je mee om de juiste filter voor jouw toepassing te vinden. Vraag vrijblijvend een gratis teststaal aan of ontdek hier het volledige aanbod in ons gamma. Meer weten? Download hier de Cytiva-brochure met extra technische details en toepassingsinformatie.