在20世纪60年代,膜过滤器的出现标志着一个新时代的开始,当时,0.45微米级别的膜被认为是“除菌级”的标准。这些薄膜过滤器广泛应用于生物制品和液体药品中,以去除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。为验证过滤效果,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的微生物作为标准菌株而被采用。但就在60年代末期,一项令人震惊的发现提出了对这项技术挑战。在蛋白质溶液中分离出来的一种细小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),当其密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,它们竟然能够穿透0.45微米的孔径。这一发现迫使科学家们重新评估过滤技术,并要求使用更致密(通常是0.2或0.22微米)的大型滤膜以确保有效除菌。
自那以后,缺陷短波单胞菌(B.diminuta ATCC®19146™)成为了检验除菌级过滤器性能的金标准。而最近,一种能够穿透0.1微米大型筛网的小型细核杆螺旋体(Leptospira licerasiae)的存在,再次提出了提高过滤阈值或者引入额外控制措施的问题,比如巴氏消毒或紫外线消毒。
那么,我们为什么会将定义限定在了0.22μm呢?根据表达式d = 毛细管直径 + k * σ/P * θ,其中d代表孔径,k表示形状校正因子,σ代表润湿介质表面的张力,P表示克服表面张力的压力,而θ则代表介质与毛细管壁接触角,这些因素共同决定了实际孔径大小。因此,不同的人可能会有不同的定义,但关键在于通过测试来证明一个材料是否具有足够高效地阻挡所有潜在污染源的能力。
最大的好处之一就是这种方法不仅能实现无害化处理,还能保持产品物理、化学和生物学稳定性。从巴斯德时代早期记录到二战后商业化生产,这一技术经历了瓷质滤柱、石棉-纤维夹层至今薄膜过滤三个主要阶段发展,每一步都推动着我们更深入地理解并改善这一过程。(Levy, 2001)
然而,就像任何先进科技一样,只有不断创新和适应新的挑战,我们才能确保我们的产品安全可靠,并且满足日益增长需求下的市场预期。
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