在制备昂贵的蛋白类生物药物的下游工程中,切向流微滤和超滤技术的应用已经相当广泛。为了满足降低成本、提高通量等工艺开发上的迫切需求,我们研制开发了一种小型环状切向流过滤器来为下一代过滤工艺开发提供可能的平台技术。为验证该小型过滤器的过滤性能,需要将这类过滤技术的缩小(放大)方法论在理论体系上具体落实到三个操作层面：大小过滤器之间(一)待过滤料液体积与膜面积的比例应该相同；(二)膜表面的剪切力应该相同；(三)初始的过滤通量应该相同。在初始料液、膜的物化性质以及操作温度相同时,以上三个操作层面的等量关系又可以进一步转化成两个等量关系,即在相同的过滤时间点,大小过滤器之间过滤通量和透过率应该相同。通过研究,确定并使用了半透过性的分子或者纳米颗粒,利用其透过率来敏感地反映出膜表面滤饼性质的变化情况。应用计算流体力学模拟技术,比较、调整小型过滤器及参照过滤器(实验室规模的切向流过滤器)的膜表面剪切力大小。在本研究中,使用了大肠杆菌噬菌体T7、单克隆抗体和蛋白质混合物来进行透过液通量实验,使用大肠杆菌噬菌体T7进行透过率测试。在应用方面,比较了大、小过滤器之间的以下过滤操作模式：对单克隆抗体进行透析过滤和浓缩过滤,对蛋白混合物进行分离过滤。结果表明,研发的这种小型过滤器与所选用的参照过滤器的过滤性能相似。