权宏压滤机除菌过滤器的守护者
在20世纪60年代,膜过滤技术的兴起使得0.45微米级别的膜被认为是“除菌级”的过滤器。这种薄膜过滤技术曾广泛应用于生物制品和液体药品的生产过程中,以消除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。为了检验过滤效果,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的标准菌株被采用。但是在60年代末期,美国FDA 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微米的孔径。当该细菌在挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,它们能够穿越这些薄膜,从而引发了对更致密滤膜需求的重新评估。随后,0.2或0.22微米的更高效率过滤材料开始被广泛使用。
近年来,一种能通过0.1微米过滤器的小型细菌——Leptospira licerasiae——在Genentech生物科技公司的一项研究中被发现。这一新发现可能会促使未来对除菌过滤器性能要求进行进一步提升,或建议在工艺流程中加入额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小细生体。
那么,为何定义为0.22μm呢?根据以下公式,我们可以计算出一个理想状态下的标称孔径:
d = 毛细管直径(孔径)
k = 形状校正因子
σ = 润湿介质表面的张力
P = 克服表面张力的压力
θ = 液体与毛细管壁接触角
因此,不是单纯考虑到物理性定义,而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下,如果一个系统能够稳定地处理大于等于1×107cfu/cm²有效面积上挑战水平的大量缺陷短波单胞幼虫,并且能产生无害化产品,那么它就可以被视为合格的除菌设备。
采用筛选法去除液体中的生物污染物最大的优势是其同时维持了物理、化学和生物学稳定性。此方法最初可追溯至巴斯德时代,但直到二次世界大战之后才开始商业化生产和使用。从瓷质截流器到石棉纺织层,再到现在普遍使用的是薄膜截流,这些都是筛选技术发展的一个缩影。