在20世纪60年代,膜过滤器的出现被认为是生物制品和药品行业的一个重大进步。最初,人们普遍认为0.45微米级别的膜为“除菌级”过滤器,因为它能够有效地隔离细菌、酵母和霉菌。然而,这种分类并非绝对。在那个时期,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的标准菌株被广泛使用来测试过滤器的除菌效果。
但不幸的是,在1960年代后期,一位名叫Bowman博士的人发现了一种从蛋白质溶液中分离出来的小型细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。这些微小细核细胞可以穿透直径为0.45微米的过滤薄膜,从而挑战了当时关于“除菌级”定义的信心。随后,科学家们认识到需要更高效率的过滤材料,以确保产品无害。
因此,市场上开始推出具有更小孔径(通常为0.2或0.22微米)的高效能过滤膜。这类技术对于生产含有活细胞或病原体的大量生物制品至关重要,如疫苗、血液制品和一些化合物。此外,一些研究还表明,即使存在更小孔径也有一些微小细核能够通过,比如Leptospira licerasiae,这促使科学家们考虑进一步提高过滤标准或者在工艺流程中加入额外清洁措施。
为什么选择了0.22μm作为最低限度?这是因为这种尺寸足以阻挡大多数病原体,但同时不会阻碍许多其他分子传输,并且减少了对表面张力影响,使得操作更加容易。此外,它符合ASTM F838-15标准,该标准要求使用挑战水平大于等于1×10^7cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞菌进行验证,以确保稳定性和重复性。
采用筛选法去除液体中的细核是一项极其宝贵的手段,因为它不仅能够保持产品无害,而且还能保证物理、化学和生物学稳定性。该技术已经存在很长时间,最早可追溯到巴斯德时代,但直到二次世界大战之后才逐渐商业化并广泛应用。自那以后,我们见证了从瓷质筛子、石棉-纤维夹层到现在薄膜筛子的三个主要发展阶段,每个阶段都带来了新的可能性和改进方案。(根据Levy, 2001年的数据)
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