2024年12月09日

工业用过滤网解密除菌的秘词

在20世纪60年代,膜过滤器的问世,为工业和生物制品领域带来了革命性的改变。最初,将0.45微米的膜称为“除菌级”过滤器,这一标准曾广泛应用于消除细菌、酵母、霉菌以及非生物颗粒物。但随着时间的推移,科学家们发现即使是0.45微米的孔径也无法完全阻挡所有微生物。例如,在蛋白质溶液中分离出的小型细菌,即缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),能够穿透这种过滤薄膜,从而挑战了原有的过滤效果。

为了应对这一挑战,工程师们开始采用更为致密的滤膜,如0.2或0.22微米等,以确保更高效地去除这些微小细菌。缺陷短波单胞菌(B.diminuta ATCC®19146™)被作为检验除菌级过滤器标准的一部分,而最近,一种能通过0.1微米过滤网的小型细核形杆螺虫(Leptospira licerasiae)在细胞培养基中被发现,这进一步提醒我们需要不断提高我们的防护措施,或是在工艺流程中加入额外的手段,比如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控和控制这些极其难以捕捉到的微生物。

那么为什么将定义为0.22μm呢?根据毛细管直径公式,我们可以计算出一个理想情况下的孔径,但实际上,“除菌”的概念并不是基于物理学上的尺寸,而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下,如果一个过滤系统能够稳定地在不产生任何污染的情况下处理至少10^7个cfu/cm²的大量挑战水平下的缺陷短泫单胞菌,那么它就被认为是有效的“除菌”设备。

采用筛选法去除了液体中的細病最大的优势之一就是该技术不仅可以实现无害化,还能保持物理、化学和生物学特性的稳定性。从巴斯德时代起,就有记录表明使用筛选方法进行无害化处理,但直到二次世界大战后期才开始商业化生产和普及。而今,薄膜技术已经成为主流,无论是在食品加工还是药品制造领域,都不可或缺。在未来,无疑会有更多先进材料和技术出现,让我们期待那些未来的革新吧!