在20世纪60年代,膜过滤器的出现被认为是对抗微生物污染的有效手段。最初,0.45微米级别的膜被视为“除菌级”过滤器,这种技术广泛应用于生产药品和生物制品时清除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒。然而,在这一时代末期,一项惊人的发现揭示了这层薄膜并不足以阻挡所有微小细菌。在此之前,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的标准检验细菌曾被用来确保过滤效果,但随着时间的推移,一种更具挑战性的细菌——缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)——显示出了穿透能力。这意味着,即便是0.45微米孔径也无法完全屏障这些潜在威胁。
为了应对这一挑战,科学家们开始使用更加致密的过滤材料,如0.2或0.22微米孔径的滤膜,以进一步提高除菌效率。缺陷短波单胞菌成为了新的标准检验物,它不仅用于验证新型设备,还帮助改进现有的工艺流程。此外,不断有新型细菌出现在实验室环境中,比如能够通过0.1微米过滤器的小号螺旋杆孢桿娘(Leptospira licerasiae),进一步加剧了人们对于高级别消毒措施需求。
为什么定义为0.22μm呢?这是因为这个尺寸提供了一定的功能性定义,它可以抵御那些具有极高挑战水平的大量个体数量,并且经过适当验证后,可以稳定地产生无病原体液体。而实际上,这一尺寸并不是一个固定的物理界限,而是一个基于ASTM F838-15标准所设定的阈值,该标准要求至少能排斥100万个每平方厘米接触面积上的缺陷短波单胞菌才能称之为有效。
采用过滤法去除液体中的病原体最大的优势在于它不仅能实现无害化,也能保护其物理、化学和生物学稳定性。从巴斯德时代早期记录到二次大战前后的商业化生产,再到今天薄膜技术的发展,我们看到了该领域不断进步的一幕。但尽管如此,随着新类型病原体不断涌现,对防护措施和技术要求也不断升级,因此我们需要持续追求更高效,更安全的人类健康保护方案。
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