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)的微生物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。在蛋白质溶液中分离出来的一种微小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),显示出其细胞可以穿透0.45微米孔径的滤膜,从而引发了对过滤技术更高要求的呼声。随后,市场上普遍使用了更致密的0.2或0.22微米孔径筛网。
这一变化得到了科学界认可,并且这种较小尺寸的筛网成为了标准化测试中的重要组成部分。一种名为Leptospira licerasiae的小型细菌甚至在2012年的研究中被发现能够通过1μm大小的小孔,这进一步加剧了人们对于现有过滤技术有效性的疑问,并促使科学家们寻求更加先进和精确的手段来确保产品质量。
那么为什么定义为0.22μm呢?答案在于所谓“功能性定义”,即一个过滤器能否稳定地产生无菌输出。这并不仅仅取决于它物理上的孔径,而是要通过实际挑战,如使用大量缺陷短波单胞菌进行测试,只有当它们无法穿越时,该设备才被视作有效。此外,还有一些额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,可以用来增强产品安全性。
采用过滤法去除液体中的细菌最大的优点之一是它既能实现除菌,又能维持整个过程中的物理、化学和生物学稳定性。尽管这个概念早已存在,但直到二次大战后的商业化生产,它才逐渐成为现代工业实践的一部分。
从瓷质滤柱到石棉-纤维夹层,再到现在流行的薄膜过滤,每一代都代表着技术进步与创新,为我们提供了一系列高效且安全的手段来处理各种含有细核等污染物的大量液体材料。
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