在20世纪60年代,膜过滤技术首次问世,当时的科学家们将0.45微米级别的膜定义为“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤技术最初被广泛应用于生物制品和药品行业,以移除细菌、酵母、霉菌以及其他非生物颗粒物。此外,粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)被用作标准检验菌株来评估过滤器的除菌效果。但是,随着时间的推移,一种名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的微小细菌出现了,它可以通过0.45微米的孔径穿行,这促使科学家们寻找更紧密的过滤材料以确保液体中的彻底清洁。因此,从此以后,0.2或0.22微米级别的滤膜成为新的标准。
最近,一种能够穿透0.1微米孔径的细菌——Leptospira licerasiae——在某些细胞培养基中被发现,这表明除了提高过滤材料质量之外,还需要额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小细菌。
那么,为何选择了0.22μm作为标准?根据一系列公式,我们可以计算出一个理想状态下的毛细管直径,并且考虑到形状校正因子、表面张力和接触角等多个因素。不过,在实际应用中,更重要的是这个尺寸是一个功能性的定义,即它能稳定地阻止挑战水平大于等于10^7cfu/cm²的小型单胞杆类病原体(如缺陷短波单胞杆)通过,而不仅仅是物理尺寸。
采用过滤法去除液体中的细菌最大的好处在于它既能有效地维护液体物理、化学和生物学特性,又能保持其稳定性。这项技术有着悠久历史,可追溯至巴斯德时代,但直到第二次世界大战后才开始商业化生产。在这段时间里,该技术经历了从瓷质筛选柱到石棉纺织层再到现代薄膜筛选三阶段发展。
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