現(xiàn)代生物技術(shù)，也可稱之為生物工程，它與微電子技術(shù)、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)并列為影響未來國(guó)計(jì)民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱，被認(rèn)為是21世紀(jì)世界知識(shí)經(jīng)濟(jì)的核心。生物技術(shù)或生物工程主要是由基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵制藥工程等先進(jìn)技術(shù)所組成的新技術(shù)群。

膜分離技術(shù)也屬于21世紀(jì)新型高科技產(chǎn)業(yè)之一，隨著膜分離技術(shù)的不斷創(chuàng)新，已經(jīng)越來越多應(yīng)用到了生物技術(shù)領(lǐng)域，并取得了非常理想的效果，也推動(dòng)了生物技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，在21世紀(jì)的多數(shù)工業(yè)中，膜分離技術(shù)必將扮演著戰(zhàn)略性的角色。

因此，在現(xiàn)代化的生物領(lǐng)域科研工作中，正確掌握膜分離技術(shù)、連續(xù)移動(dòng)床技術(shù)、電滲析技術(shù)等新型分離技術(shù)及在實(shí)驗(yàn)室配備這些新型分離實(shí)驗(yàn)裝置是必不可少的。

生物發(fā)酵制藥領(lǐng)域

膜分離技術(shù)在生物發(fā)酵制藥行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，目前在抗生素、氨基酸、維生素等行業(yè)已有大量工程應(yīng)用。生物發(fā)酵液是一種非常復(fù)雜的溶液體系，應(yīng)用膜分離技術(shù)可以很好解決澄清、純化、分離、濃縮等目的。

發(fā)酵液的澄清過濾：可以使用無機(jī)膜技術(shù)替代傳統(tǒng)的板框、轉(zhuǎn)鼓過濾技術(shù)。

發(fā)酵產(chǎn)物的純化：可以使用超濾膜技術(shù)進(jìn)行脫色或純化，替代傳統(tǒng)活性炭工藝。

發(fā)酵產(chǎn)物的脫鹽：可以使用新型連續(xù)移動(dòng)床技術(shù)或者電滲析技術(shù)進(jìn)行脫鹽；也可以通過納濾膜技術(shù)進(jìn)行鹽的脫除。

發(fā)酵產(chǎn)物的濃縮：可以使用納濾膜技術(shù)或者工業(yè)反滲透膜進(jìn)行產(chǎn)品的預(yù)濃縮，降低整體蒸發(fā)成本。

案例舉例：

抗生素：頭孢菌素C，紅霉素、青霉素、赤霉素、鏈霉素、土霉素、硫酸粘桿菌等。

維生素：維生素C、維生素B2、維生素B12等。

氨基酸：賴氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸等。

生物基因工程、細(xì)胞工程、酶工程領(lǐng)域

隨著基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展，由發(fā)酵法生產(chǎn)的微生物藥物的分離與純化正面臨著一系列新的問題，如含量低、活性低、易失活、提取收率低等。膜分離作為一種新型的分離技術(shù)，可在低溫下進(jìn)行分離、純物理分離過程，無化學(xué)變化，無相變，在現(xiàn)代生物技術(shù)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，例如：酶、活性蛋白、氨基酸、維生素、甾體、疫苗等物質(zhì)的分離純化及濃縮富集。

發(fā)酵法菌體細(xì)胞收集：通過發(fā)酵法生產(chǎn)所需要的菌體細(xì)胞，通過無機(jī)膜分離技術(shù)，將細(xì)胞菌體進(jìn)行富集收集。

酶制劑純化和濃縮：采用無機(jī)微濾膜技術(shù)富集收集高濃度的活菌體，同時(shí)充分的分離出清澈度高的酶下游清液，再采用超濾膜技術(shù)進(jìn)行濃縮，在超濾膜濃縮過程中同時(shí)去掉了部分色素、雜蛋白、大部分無機(jī)鹽，很大程度上提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時(shí)，超濾技術(shù)在常溫下進(jìn)行，酶活性沒有損失，收率高。

發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌過濾：可以應(yīng)用無機(jī)超濾膜技術(shù)。

蛋白質(zhì)或多肽產(chǎn)品的制備：可以應(yīng)用超濾膜分離純化蛋白，脫除多肽、糖、氨基酸及無機(jī)鹽；同時(shí)，可通過納濾膜或工業(yè)反滲透膜濃縮技術(shù)回收多肽、糖、氨基酸等；可以采用電滲析技術(shù)進(jìn)行蛋白或多肽的脫鹽。

病毒過濾去除：可以應(yīng)用微濾或者超濾膜技術(shù)有效去除病毒。病毒過濾是確保生物制品安全性最常見的單元分離過程，一些病毒具有耐熱和耐化學(xué)性質(zhì)，采用加熱和化學(xué)失活的方法不能完全殺死這些病毒，而選擇適當(dāng)?shù)奈V或者超濾膜則可以有效去除這些病毒。

除熱原（內(nèi)毒素）：膜分離法除熱原作為一種新工藝、新技術(shù)，正在制藥行業(yè)、生物技術(shù)行業(yè)推廣應(yīng)用，超濾去除熱原的原理是使用小于熱原分子量的超濾膜攔截?zé)嵩?/span>

案例舉例：

酶制劑：蛋白酶、糖化酶、植酸酶、纖維素酶等。

活性蛋白或多肽：蛋白分離濃縮、多肽分離濃縮、蛋白或多肽脫鹽等。

結(jié)束語

二十一世紀(jì)是生物技術(shù)的時(shí)代，基因治療、轉(zhuǎn)基因蛋白和單克隆抗體的生產(chǎn)，尤其要求大量生產(chǎn)DNA衍生抗體，來滿足疾病治療中長(zhǎng)期使用及高劑量的需求。這些都對(duì)生物制品的純化和回收工藝提出了新的挑戰(zhàn)，要求分離過程同時(shí)具有高產(chǎn)出和高選擇性的特點(diǎn)，從而降低生物制品的成本及增加產(chǎn)量。膜分離技術(shù)是二十一世紀(jì)最為先進(jìn)的分離技術(shù)之一，作為現(xiàn)代生物技術(shù)的革新的重要手段，在生物領(lǐng)域研究的實(shí)驗(yàn)室中具備多種新型分離技術(shù)及配備相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置顯得尤為重要。

據(jù)悉，目前在中國(guó)大陸地區(qū)能提供全方位新型分離技術(shù)服務(wù)和小型實(shí)驗(yàn)裝置的企業(yè)當(dāng)屬國(guó)初科技（廈門）有限公司，該公司在為企業(yè)提供專業(yè)的大型工藝分離純化綜合解決方案同時(shí)，還為高校、研究所及企業(yè)的研發(fā)部門提供各種專業(yè)的膜分離實(shí)驗(yàn)設(shè)備、移動(dòng)床實(shí)驗(yàn)設(shè)備、電滲析實(shí)驗(yàn)設(shè)備等各種新型分離技術(shù)，在業(yè)內(nèi)具有較高知名度。