在化学实验中过滤的仪器又是何物
在20世纪60年代,膜过滤器问世,被认为0.45微米的膜为“除菌级”过滤器。这些薄膜过滤器广泛应用于生物制品和药品液体中去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒。使用粘质沙雷氏菌作为标准检查菌株,以验证过滤效果。不过,美国FDA的Bowman博士在60年代末发现,在挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时,一种小型细菌能穿透0.45微米的孔径。这类细菌被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。随后,采用了更紧密的滤网(0.2或0.22微米),以确保除菌效果。缺陷短波单胞菌成为检验除菌级别标准之一。
最近,一种能穿透0.1微米过滤器的细核(Leptospira licerasiae)被发现于Genentech公司的培养基中,这表明可能需要进一步提高过滤要求,或在工艺中增加附加措施,如巴氏消毒或紫外消毒来监控这些微小细核。
那么,为何定义为0.22μm呢?通过公式计算得出:d = 毛细管直径k * σ / P + θ,其中k是形状校正因子,σ是液体表面张力,P是克服表面张力的压力,θ是接触角。在功能性上,不仅重要的是所谓“孔径”,而且还要考虑到ASTM F838-15中的挑战水平,即需用大于等于1×107cfu/cm²有效面积的大量缺陷短波单胞虫对其进行挑战,并重复无害地获取无污染液体。如果该条件得到满足,那么这种含有较大数量微生物但功能良好的防护层可以称之为符合规格的一个合格产品。
利用物理方法清洁流体中的病原体不仅提供了一种稳定的处理方式,同时也保持了物料物理、化学及生物学特性的连续性。从巴斯德时代开始就有人尝试通过净化过程来保持产品纯净,但直到二次世界大战期间才逐渐商业化并普及至工业生产。此后,该技术经历了从陶瓷材料制成的小口杯式刮板到石棉与纤维夹层再到今天薄膜技术这三个主要发展阶段。