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,以清除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。为了验证过滤器的效能,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的细菌被用作标准检验材料。但不久之后,美国FDA的一位科学家发现,即使挑战密度只有10⁴-10^6个细胞/c㎡,小型细菌也能够穿透0.45微米的孔径,这些小型细菌后来被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。随之而来的是更高级别的过滤技术采用了更加致密(0.2或0.22微米)的滤膜。
到目前为止,一种名为微小短波单胞菌(B.diminuta ATCC®19146™)的小型细生物已经成为检验除菌级过滤器效果的标准样本。而最近,一种能够穿透0.1微米过滤网的大型螺旋形杆状芽孢杆菌(Leptospira licerasiae)在一项研究中被发现。这表明即便是当前市场上最先进的过滤设备,其防护能力可能还不足以抵御所有潜在威胁,因此未来可能会要求进一步提高过滤准则或者引入额外措施如巴氏消毒或紫外线消毒以确保产品安全。
那么为什么定义了0.22μm作为最低限度呢?这个定义并不是基于理论上的物理参数,而是建立在实践中的功能性原则上。根据ASTM F838-15标准,如果一个系统能够稳定地通过挑战水平大于等于1×107cfu/cm2有效面积的小型缺陷短波单胞虫对其进行测试,并且保持无污染输出,那么它就可以被认定为具有足够高质量和可靠性。在实际操作中,无论是哪个尺寸,只要它能满足这个基本要求,就可以称之为“除病原体”过滤设备。
利用物理力学去除液体中的有害生物是一项极其重要且高效的手段,它不仅能够实现无污染状态,而且还能保证流程稳定,不影响产品化学和物理特性。此技术自19世纪末期就已存在,但直到第二次世界大战结束后才逐渐商业化。在这期间,从传统瓷质罐头使用石棉纺织材料到现在使用薄膜技术,我们经历了多次革命性的转变,每一次都推动了这一领域不断发展。