解锁快开式过滤器结构除菌神器的精髓

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。但是,在那个年代末期,一项惊人的发现揭示了这些过滤器并非如其所言那么完美。美国FDA的一个研究人员,Bowman博士,在蛋白质溶液中分离出一种小型细菌,这种细菌能够穿透0.45微米的孔径。当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞每平方厘米时,它们就能成功地穿越这个通常被认为足以阻挡所有细菌的屏障。这一发现导致了一些新的挑战,并最终引发了对过滤技术要求更高标准。

随后,被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的这类细菌成为了检验除菌级过滤器有效性的关键因素。今天,我们已经认识到,即便是0.2或0.22微米的孔径也不能保证绝对无害性,因为最近科学家们还发现了一种能够通过0.1微米过滤网的小型单层杆螺旋体(Leptospira licerasiae)。这一事实表明,对于食品加工和医疗设备等领域来说,可能需要进一步提高过滤准则,或是在生产过程中实施额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以确保产品质量。

为什么我们定义“除菌”为0.22μm?这是因为存在一系列复杂但精确计算出的公式来确定实际孔径。这包括毛细管直径、形状校正因子、润湿介质表面张力以及克服该张力的压力,以及液体与毛细管壁接触角等多个参数组合起来进行计算。因此,“功能性定义”并不依赖于物理尺寸,而是一个基于挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积上可行性的定义。在ASTM F838-15标准下,只有经历适当验证且稳定重现无菌流出的筛选器才被认定为合格。

采用化学净化方法去除液体中的生物污染物具有显著优势,不仅可以实现真正意义上的无害化,还能保持材料物理和化学特性不变,同时保护环境免受污染。此技术早在19世纪已由巴斯德提出,但直到二次世界大战后期才逐步商业化推广。而今,由瓷质滤柱至石棉纺织混合材料再到现代薄膜技术,无数科技革新使得我们的生活更加安全健康。

标签: