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)的细菌作为标准检测工具。但是在60年代末期,美国FDA的Bowman博士发现一种微小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),能够穿透0.45微米孔径的筛网。当这个微小细菌在0.45微米筛网上的密度达到10⁴-10^6个细胞/平方毫米时,它们就能穿越这层屏障。此后,这种更致密(0.2或0.22微米)筛网才被用于除菌过滤。
最近,一种新的挑战者出现在科学舞台上——一种能穿透0.1微米过滤器的细菌(Leptospira licerasiae),甚至出现在了Genentech生物科技公司的一次细胞培养基实验中。这一发现提醒我们,除菌过滤技术可能需要进一步提升其性能,或通过附加措施,如巴氏消毒或紫外线消毒来增强防护。
那么为什么定义为0.22μm呢?这与所谓的“功能性定义”有关。在ASTM F838-15标准中,被称作挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积的小型缺陷短波单胞节数量,对过滤设备进行测试后,只有那些稳定重现无污染产物流出的设备才能被认定为符合要求。
采用物理法则去除液体中的生物污染,最大的好处在于它不仅可以保持产品纯净,而且还能维持产品材料本身不受影响。这一技术从巴斯德时代起步,但直到二战期间才得以商业化使用和发展。从最初使用瓷质或石棉夹层到现代薄膜技术,每一步都代表着对安全性的不断追求和完善。
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