小型污水处理器的守护者除菌过滤器的故事
在20世纪60年代,膜过滤技术悄然进入市场,当时人们普遍认为0.45微米的膜过滤器已经能够达到“除菌级”。这些薄膜过滤器被广泛应用于生物制品和液体药品的生产过程中,以去除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。然而,在这一时期,一种名为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的标准菌株被采用来检验和确认过滤器的除菌效果。
但就在60年代末,美国FDA的一位研究人员Bowman博士发现了一种微小细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),这种细菌可以穿透0.45微米的孔径。当其挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,这些微小细菌会成功通过这些孔径。此后,这种类型的更致密滤膜(通常是0.2或0.22微米)开始被用于除虫過濾。
至今,一种名为Leptospira licerasiae的小型细菌已在Genentech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过滤器的质量要求,或是在工艺流程中增加额外措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小病原体。
那么,为何定义为0.22μm呢?这主要基于一个公式,该公式计算了毛细管直径、形状校正因子、润湿介质表面张力以及克服表面张力的压力等因素。根据这个公式,除了功能性定义之外,还有ASTM F838-15标准,它使用至少1×107cfu/cm2有效过滤面积的大量缺陷短波单胞菌对过滤器进行挑战,并且经过适当验证以确保无论何时都能产生无害的水分离出液。
利用此类方法去除液体中的病原体最大的好处在于它既能保持物理稳定性,又能保持化学和生物学稳定性。此技术最初可追溯到巴斯德时代,但直到二次世界大战期间才得以商业化生产和使用。随着时间推移,从瓷质模具到石棉纺织布再到现代薄膜,我们经历了从初级传统设备向高科技产品转变的一个历史阶段。在未来,对于预防疾病而言,将继续探索更先进、高效率与安全性的解决方案。