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)的细菌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新的挑战:当一小型细菌——缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)达到特定的密度,它们能够穿透0.45微米的孔径。这场突破性的研究导致了更高致密度(0.2或0.22微米)的滤膜被广泛采纳。
然而,即便如此,近年来,一种能穿透0.1微米过滤器的大肠螺杆状芽孢杆类病原体(Leptospira licerasiae)在细胞培养基中被发现,这促使人们重新审视除菌过滤器的要求,或许未来将会进一步提高过滤精度或者在工艺流程中加入额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以确保无害性。
为什么定义为0.22μm呢?这背后有着复杂科学计算。根据毛细管直径、形状校正因子、表面张力和克服压力的公式,我们可以计算出最佳孔径大小。在实际操作中,尽管理论上的最优孔径并不是决定性因素,但功能性定义对于确保产品质量至关重要。
通过对缺陷短波单胞菌进行挑战测试,并且要达成一个巨大的细胞密度大于10^7cfu/cm²,对该过滤器进行严格考验,只有那些能够稳定重现无污染输出液的情况才能称之为有效。这种技术不仅能保持产品无害,还能保护其物理、化学和生物学稳定性,是一种极具前瞻性的解决方案。
从巴斯德时代早期记录到二次世界大战后的商业化使用,再到如今薄膜技术的发展,每个阶段都见证了人类对抗污染与疾病斗争的一部分历程。而我们今天所拥有的高效、高纯净度的分离技术,无疑是这些先辈们智慧结晶的一部分,为现代医学研究提供了强大的工具。
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