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Membranas filtrantes são insumos importantes para laboratórios

As membranas filtrantes são hoje um dos insumos mais estratégicos para laboratórios de pesquisa, análises ambientais, biotecnologia e controle de qualidade. Definidas como filmes microporosos capazes de reter partículas e microrganismos superiores


Membranas filtrantes  são insumos importantes  para laboratórios

As membranas filtrantes são hoje um dos insumos mais estratégicos para laboratórios de pesquisa, análises ambientais, biotecnologia e controle de qualidade. Definidas como filmes microporosos capazes de reter partículas e microrganismos superiores ao tamanho de seus poros, elas atuam como barreiras físicas precisas e confiáveis, fundamentais para garantir a qualidade de amostras e a reprodutibilidade de resultados.
“As membranas filtrantes são películas porosas usadas como ferramentas essenciais nos laboratórios para separar partículas sólidas de líquidos ou gases. Elas são aplicadas em diversas etapas, como a pré-filtração, a clarificação de amostras, a filtração de solventes, a esterilização de soluções, monitoramento de ar, coleta de partículas e análises biológicas e ambientais” – complementa Camila Ordonha, especialista em marketing de campo da Merck Life Science – Brasil & México.
Sua estrutura e o desempenho estão diretamente relacionados ao material que as compõe e à uniformidade da porosidade. Nylon, PTFE, PVDF, policarbonato e acetato de celulose estão entre os materiais mais usados, cada um com propriedades químicas e mecânicas que determinam a melhor aplicação. 
Camila explica que as diferenças entre os componentes são marcadas por suas propriedades químicas e físicas. O nylon possui boa resistência mecânica e química, mas com alta aderência de proteínas e moléculas pequenas. Uso com soluções aquosas e orgânicas. PVDF se destaca pela baixa adsorção proteica aliada a um fluxo robusto e alta resistência química. PTFE, por sua vez apresenta resistência química superior, sendo hidrofóbico para solventes/gás. 
Pensando ainda nos materiais podemos citar os tipos.  MCE, que é amplamente adotado em microbiologia e filtrações aquosas devido à hidrofilia natural e ao baixo custo. São largamente utilizados para filtrações comuns aquosas. PES são conhecidas pelo alto fluxo, capacidade de carga alta e baixo binding proteico.
Os poros do policarbonato, por sua vez, são precisos e uniformes, ideais para análise de particular e microscopia. Quartzo e fibras de vidro têm elevada estabilidade térmica/química, sendo usadas em amostra de alta pureza. Por fim, o PVC é ideal para análise gravimétrica de contaminantes de ar. 
O tamanho dos poros, medido em micrômetros (µm), é outro parâmetro determinante. Faixas como 0,22 µm e 0,45 µm são comuns em análises microbiológicas e filtração esterilizante, enquanto poros maiores podem ser utilizados para remoção de partículas em soluções químicas ou em pré-filtração. 
É importante mencionar que a seleção incorreta da porosidade pode comprometer uma análise inteira, seja por retenção inadequada, seja por lentidão excessiva do fluxo. A evolução no controle de porosidade tem permitido membranas mais uniformes, aumentando a precisão e diminuindo perdas de amostra – uma demanda crescente em laboratórios que buscam eficiência operacional.

Aplicações e eficiência
A eficiência de uma membrana filtrante é definida por um conjunto de características estruturais que influenciam diretamente sua performance. Entre eles, composição, tamanho de poro, espessura, porosidade, hidrofobicidade/hidrofilia, compatibilidade química, adsorção e índice de extraíveis. 
De acordo com Fernanda Gonçalves, assessora cientifica da Analítica, o tamanho do poro define o limite de retenção. Poros menores retêm partículas mais finas, porém aumentam a resistência ao fluxo. Da distribuição de poros (uniformidade), quanto mais estreita e uniforme a distribuição, mais previsível e reprodutível é a filtração.
No quesito espessura, que influencia diretamente o fluxo, quanto mais finas, maior a vazão, quanto mais espessas, maior resistência mecânica. A composição química influencia adequação do material da membrana ao tipo de solução (aquosa, orgânica, ácida, alcalina) influencia sua integridade; 
A hidrofilicidade ou hidrofobicidade influencia tanto a velocidade de fluxo quanto a compatibilidade com solventes, soluções aquosas ou compostos agressivos. Em áreas como farmacêutica e biotecnologia, a escolha do material é ainda mais crítica devido à sensibilidade das amostras e ao rigor regulatório. 
As aplicações são variadas e vão da simples clarificação de soluções ao preparo de amostras para microscopia de alta resolução. Em análises ambientais, as membranas são indispensáveis no monitoramento de qualidade da água, ar e efluentes, enquanto na indústria farmacêutica são usadas em etapas críticas de filtração esterilizante e controle microbiológico. O rigor normativo, com exigências estabelecidas por ISO, ASTM, ANVISA e padrões internacionais, reforça a necessidade de produtos com rastreabilidade e certificações específicas.
“Em análises ambientais, normas como ASTM, NIOSH e OSHA estabelecem critérios para coleta de partículas e gases. Para HPLC e cultura celular, as membranas precisam ser esterilizáveis e apresentar baixos níveis de extraíveis. Modelos como os filtros PTFE certificados para HPLC seguem padrões rigorosos de pureza e segurança” – destaca Camila.
Além do material e da porosidade, o formato das membranas influencia diretamente sua aplicação. Discos, unidades encapsuladas, filtros de seringa e cartuchos são escolhidos conforme o tipo de amostra, o volume a ser processado e a integração com equipamentos automatizados. A busca por praticidade e redução de riscos tem impulsionado o uso de formatos pré-esterilizados e sistemas integrados.

Classificação da porosidade
A classificação da porosidade das membranas filtrantes é um dos parâmetros mais importantes no contexto de análises laboratoriais, porque determina a capacidade da membrana de reter partículas e microrganismos com precisão. Essa porosidade é medida em micrômetros (µm) e corresponde ao diâmetro médio dos poros presentes no filme filtrante. 
Na prática, ela funciona como um indicador da seletividade da membrana: quanto menor o poro, maior será o nível de retenção. Para garantir essa precisão, os fabricantes utilizam métodos como testes de pressão de bolha (bubble point), permeabilidade ao ar, microscopia e ensaios de retenção bacteriana, assegurando que os poros sejam uniformes e que a membrana apresente comportamento consistente em aplicações críticas, como filtração esterilizante e análises microbiológicas.
“O tamanho de poro é definido pelo diâmetro médio dos poros da membrana. Em filtração analítica e cromatográfica, o mais comum é usar poros nominais (valores aproximados). Para aplicações críticas (esterilização, retenção de microrganismos), existem poros absolutos, medidos por testes padronizados como bubble point (ponto de bolha). Quanto menor o valor em μm, maior a retenção, consequentemente menor a velocidade de filtração” – destaca Fernanda. 
Os mais utilizados em laboratório variam de 0,1 µm a 5,0 µm, e cada faixa atende a demandas específicas. Membranas de 0,1 a 0,22 µm, por exemplo, são essenciais para filtração esterilizante e remoção de bactérias, enquanto as de 0,45 µm são amplamente empregadas na clarificação de soluções e em análises microbiológicas gerais. 
Poros maiores, entre 1,0 e 5,0 µm, são usados em pré-filtrações e no tratamento de amostras com alta carga de sólidos, como águas superficiais, suspensões turvas ou efluentes. A escolha do tamanho adequado depende do objetivo da análise, do tipo de amostra e do tamanho das partículas que se pretende reter. 
Em análises químicas, por exemplo, é preciso equilibrar retenção e velocidade de filtração, já em soluções viscosas, muitas vezes torna-se necessário realizar pré-filtração com poros maiores antes de utilizar uma membrana mais fina.
A seleção incorreta do tamanho de poro pode gerar uma série de problemas que afetam diretamente a qualidade do trabalho laboratorial. Quando o poro escolhido é maior do que o necessário, ocorre a sub-filtração, onde partículas indesejadas passam pela membrana, contaminam a amostra e comprometem o resultado. 
Isso é especialmente crítico em aplicações como cromatografia líquida, controle microbiológico e análises ambientais, em que a presença de partículas pode alterar medições ou mascarar parâmetros essenciais. 
Por outro lado, optar por um poro menor do que o adequado pode causar obstrução rápida da membrana, diminuindo drasticamente o fluxo e aumentando o tempo de processamento. Além disso, essa super-filtração pode exigir pressões mais altas, danificar a membrana e até alterar características sensíveis da amostra, como proteínas e células.
Esses desafios mostram que a porosidade não é apenas um detalhe técnico, mas um elemento decisivo para garantir reprodutibilidade, precisão e eficiência em laboratório. A escolha correta do tamanho de poro, alinhada ao tipo de amostra e ao método analítico, é fundamental para assegurar integridade dos dados, otimizar o trabalho e evitar retrabalhos que aumentam custos e tempo de análise.
“A avaliação de qualidade envolve analisar a distribuição e o controle dos poros (pois, indica se a filtração será eficaz e precisa); área para o fluxo (dependente de espessura, porosidade, viscosidade, sendo importante para avaliar a rapidez); a porosidade nominal ou absoluta, a compatibilidade química e térmica (evita degradação ou adsorção indesejada de amostras), a estabilidade mecânica (ou resistência à pressão, sendo fundamental em métodos a vácuo ou pressão) e os níveis de binding e extraíveis (importantes ao lidar com proteínas ou moléculas sensíveis)” – enfatiza a especialista da Merck.

Os formatos mais utilizados e como escolher o adequado 
Além das diferenças de material e porosidade, os formatos das membranas filtrantes também desempenham um papel fundamental na rotina laboratorial, influenciando diretamente a eficiência dos processos, a qualidade das análises e a segurança das amostras. 
Os formatos mais utilizados hoje incluem discos planos, filtros de seringa, unidades encapsuladas e cartuchos, cada um projetado para atender demandas específicas de volume, tipo de fluido, nível de esterilidade e integração com equipamentos. Segundo Camila, a escolha depende do volume a ser filtrado, do equipamento utilizado, da viscosidade da amostra e da praticidade desejada.
Os discos de membrana, disponíveis em diferentes diâmetros (geralmente entre 13 mm e 47 mm) são amplamente empregados em análises microbiológicas, testes de contagem em placas, preparação de amostras para microscopia e monitoramento ambiental. Eles são versáteis, permitem controle manual do processo e podem ser utilizados em suportes de filtração a vácuo ou em funis específicos. 
Já os filtros de seringa, compostos por uma membrana integrada a um corpo plástico, são a solução preferida em análises químicas e cromatográficas, especialmente quando se trabalha com pequenos volumes. Seu uso reduz riscos de contaminação e agiliza a clarificação de soluções antes da injeção em equipamentos sensíveis, como sistemas de HPLC e UPLC.
As unidades filtrantes encapsuladas, também chamadas de cápsulas de filtração, são mais robustas e adequadas para volumes maiores ou processos mais exigentes, frequentemente utilizadas em bioprocessos, produção farmacêutica e preparação de meios de cultura. 
Outro formato comum são os cartuchos, empregados em sistemas pressurizados ou linhas industriais de laboratório, nos quais a filtração ocorre de forma contínua ou em grande escala. Eles atendem aplicações que exigem alta capacidade de retenção e compatibilidade com sistemas automatizados.
A escolha do formato adequado envolve uma análise criteriosa das necessidades do método laboratorial. Para volumes pequenos, como amostras destinadas à cromatografia ou testes rápidos, os filtros de seringa são praticamente imbatíveis, oferecendo rapidez, segurança e fácil manuseio. Já em procedimentos microbiológicos que exigem deposição uniforme de partículas sobre a superfície da membrana, os discos planos continuam sendo a escolha ideal. 
Em aplicações biotecnológicas e farmacêuticas que demandam esterilidade certificada, uso contínuo ou grande volume de solução, as unidades encapsuladas e cartuchos se tornam essenciais, garantindo integridade, fluxo constante e conformidade com normas regulatórias.
Além do volume e do método analítico, outros fatores orientam essa decisão, como viscosidade do fluido, necessidade de esterilidade, compatibilidade química com solventes e a forma como a membrana será integrada ao processo: manual, semiautomatizado ou totalmente automatizado. 
Em laboratórios que buscam maior segurança e redução da manipulação manual, a tendência é migrar para formatos pré-esterilizados e unidades seladas, que minimizam riscos de contaminação e aumentam a reprodutibilidade dos resultados.
No cenário atual, entender os formatos disponíveis e suas aplicações é tão importante quanto escolher o material e o tamanho de poro da membrana. Cada formato atende a uma lógica operacional diferente, e optar pelo modelo correto significa otimizar fluxos de trabalho, garantir a confiabilidade dos dados e acompanhar o avanço das boas práticas laboratoriais.
 “A seleção inadequada pode comprometer a análise. Um poro muito fino e sem pré-filtração pode provocar fluxo lento ou entupimento precoce, enquanto poros mais largos demais deixam de reter partículas críticas. Outro risco é a perda de analitos por binding excessivo de proteínas ou moléculas importantes, além da degradação da própria membrana em casos de incompatibilidade química ou térmica, comprometendo todo o processo” – afirma Camila.

Tendência e mercado
O setor de membranas filtrantes vive um momento de avanço acelerado. Entre as principais tendências estão o desenvolvimento de materiais mais resistentes e seletivos, a incorporação de tecnologias de fabricação mais precisas e a integração das membranas com sistemas de automação e monitoramento em tempo real. 
Soluções voltadas à sustentabilidade também ganham espaço, especialmente diante do grande volume de resíduos gerados em laboratórios. Fabricantes trabalham em materiais menos agressivos e em processos que reduzam o impacto ambiental sem comprometer a performance.
O mercado brasileiro acompanha esse movimento, com crescente demanda por membranas especializadas, produtos de maior rastreabilidade e soluções customizadas para análises ambientais e farmacêuticas. À medida que laboratórios ampliam sua capacidade analítica e adotam fluxos mais automatizados, a expectativa é que a tecnologia das membranas evolua em direção a maior precisão, durabilidade e eficiência.
“Entre as inovações mais recentes estão membranas com pré-filtro integrado, como o Millex HPF, que reduz significativamente o entupimento, além de membranas de PTFE aprimoradas, como o LCR 33 mm, desenvolvidas para análises altamente sensíveis. A evolução de membranas assimétricas de alto fluxo também tem impulsionado ganhos notáveis em eficiência e velocidade de filtração” – destaca Camila. 
Outro ponto é que com o avanço da tecnologia, as membranas de filtração passaram a receber tratamentos especializados que otimizam seu desempenho e ampliam suas aplicações. Fernanda destaca que hoje já existem membranas de baixo nível de extraíveis, ideais para análises por LC-MS/MS, pois reduzem ruídos de base e interferências. Há também versões de PTFE hidrofílico que dispensam o pré-molhamento com álcool, tornando o processo mais prático e seguro.
Alguns modelos são reforçados com microfibras, ganhando mais resistência mecânica e maior fluxo, enquanto tecnologias com gradiente de poros, como membranas anisotrópicas, proporcionam aumento de vazão sem comprometer a retenção. Para amostras mais complexas, especialmente em análises ambientais, os filtros premium anti-clogging ajudam a evitar entupimentos e manter a eficiência da filtragem.
Outras inovações incluem filtros de cápsula miniaturizados, adequados para pequenos volumes e análises críticas, e tratamentos de superfície que reduzem a adsorção, essenciais para aplicações proteicas e farmacêuticas. “Essas evoluções tornam a etapa de filtração mais confiável, rápida e precisa em diferentes contextos laboratoriais” – finaliza a especialista da Analítica.
Mais do que um insumo, as membranas filtrantes se consolidam como componentes críticos para a qualidade científica e industrial. Sua evolução acompanha as necessidades de setores de alta exigência e promete seguir avançando à medida que novos desafios analíticos emergem. 


Contato das empresas
Analítica:
www.analiticaweb.com.br
Merck Life Science: www.merckgroup.com

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