除菌过滤器的定义仿佛是反冲洗过滤器结构图本身在诉说着它的存在与功能
在20世纪60年代,膜过滤技术悄然进入市场,当时人们将0.45微米的膜称作“除菌级”过滤器,这种薄膜过滤器曾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。最初,粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)被用作检验过滤器效能的标准,但随后美国FDA Bowman博士发现一类微小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),可以穿透0.45微米的孔径。当这种情况发生时,从蛋白质溶液中分离出的这些微小细菌在挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,就会成功穿透这个尺寸的孔径。因此,为了确保更高程度的洁净度,更加致密(0.2或0.22微米)的滤膜得到了广泛应用。
近期,一种能够通过0.1微米过滤网的细菌——Leptospira licerasiae,在Genentech生物科技公司的一个细胞培养基中被发现。这意味着可能需要进一步提高除菌过滤器的标准或者在生产过程中增加额外的手段来监测并控制这些极其小型的细菌。那么为什么我们定义了一个标准为0.22μm?根据毛细管直径、形状校正因子、表面张力和压力的公式,我们可以计算出实际孔径。但是,“除菌级别”的定义并不基于物理参数,而是基于对挑战性水平大于等于1×107cfu/cm2有效过滤面积缺陷短波单胞虫进行挑战后的稳定重现无菌产品。
采用过滤法去除液体中的細蟲具有保持過濾材質物理化學與生理穩定的優點,這種技術最早可追溯至巴斯德時代,並於二次世界大戰後開始商業化生產與應用。從瓷質過濾柱到石棉纖維夾層,再到現在薄膜過濾技術,它們經歷了三個主要發展階段。在這個長河裡,每一次進步都讓我們對淨化技術有了更深入理解,也為醫療領域提供了更多安全保障。