現代生物技術，也可稱之為生物工程，它與微電子技術、新材料技術和新能源技術并列為影響未來國計民生的四大科學技術支柱，被認為是21世紀世界知識經濟的核心。生物技術或生物工程主要是由基因工程、細胞工程、酶工程、發酵制藥工程等先進技術所組成的新技術群。

膜分離技術也屬于21世紀新型高科技產業之一，隨著膜分離技術的不斷創新，已經越來越多應用到了生物技術領域，并取得了非常理想的效果，也推動了生物技術的不斷創新發展，在21世紀的多數工業中，膜分離技術必將扮演著戰略性的角色。

因此，在現代化的生物領域科研工作中，正確掌握膜分離技術、連續移動床技術、電滲析技術等新型分離技術及在實驗室配備這些新型分離實驗裝置是必不可少的。

生物發酵制藥領域

膜分離技術在生物發酵制藥行業的應用已經非常成熟，目前在抗生素、氨基酸、維生素等行業已有大量工程應用。生物發酵液是一種非常復雜的溶液體系，應用膜分離技術可以很好解決澄清、純化、分離、濃縮等目的。

發酵液的澄清過濾：可以使用無機膜技術替代傳統的板框、轉鼓過濾技術。

發酵產物的純化：可以使用超濾膜技術進行脫色或純化，替代傳統活性炭工藝。

發酵產物的脫鹽：可以使用新型連續移動床技術或者電滲析技術進行脫鹽；也可以通過納濾膜技術進行鹽的脫除。

發酵產物的濃縮：可以使用納濾膜技術或者工業反滲透膜進行產品的預濃縮，降低整體蒸發成本。

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、細胞工程、酶工程領域

隨著基因工程技術的不斷發展，由發酵法生產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，可在低溫下進行分離、純物理分離過程，無化學變化，無相變，在現代生物技術中已經得到廣泛的應用，例如：酶、活性蛋白、氨基酸、維生素、甾體、疫苗等物質的分離純化及濃縮富集。

發酵法菌體細胞收集：通過發酵法生產所需要的菌體細胞，通過無機膜分離技術，將細胞菌體進行富集收集。

酶制劑純化和濃縮：采用無機微濾膜技術富集收集高濃度的活菌體，同時充分的分離出清澈度高的酶下游清液，再采用超濾膜技術進行濃縮，在超濾膜濃縮過程中同時去掉了部分色素、雜蛋白、大部分無機鹽，很大程度上提高了產品的質量和穩定性，同時，超濾技術在常溫下進行，酶活性沒有損失，收率高。

發酵培養基的滅菌過濾：可以應用無機超濾膜技術。

蛋白質或多肽產品的制備：可以應用超濾膜分離純化蛋白，脫除多肽、糖、氨基酸及無機鹽；同時，可通過納濾膜或工業反滲透膜濃縮技術回收多肽、糖、氨基酸等；可以采用電滲析技術進行蛋白或多肽的脫鹽。

病毒過濾去除：可以應用微濾或者超濾膜技術有效去除病毒。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性質，采用加熱和化學失活的方法不能完全殺死這些病毒，而選擇適當的微濾或者超濾膜則可以有效去除這些病毒。

除熱原（內毒素）：膜分離法除熱原作為一種新工藝、新技術，正在制藥行業、生物技術行業推廣應用，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熱原。

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。

結束語

二十一世紀是生物技術的時代，基因治療、轉基因蛋白和單克隆抗體的生產，尤其要求大量生產DNA衍生抗體，來滿足疾病治療中長期使用及高劑量的需求。這些都對生物制品的純化和回收工藝提出了新的挑戰，要求分離過程同時具有高產出和高選擇性的特點，從而降低生物制品的成本及增加產量。膜分離技術是二十一世紀最為先進的分離技術之一，作為現代生物技術的革新的重要手段，在生物領域研究的實驗室中具備多種新型分離技術及配備相關實驗裝置顯得尤為重要。

據悉，目前在中國大陸地區能提供全方位新型分離技術服務和小型實驗裝置的企業當屬國初科技（廈門）有限公司，該公司在為企業提供專業的大型工藝分離純化綜合解決方案同時，還為高校、研究所及企業的研發部門提供各種專業的膜分離實驗設備、移動床實驗設備、電滲析實驗設備等各種新型分離技術，在業內具有較高知名度。