小鱼缸守护者除菌过滤器的神奇力量

在20世纪60年代，膜过滤器的出现为工业清洁提供了新的选择。当时，0.45微米级别的膜被广泛认为是“除菌级”的标准。这些薄膜过滤器能够有效地去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物，但并不是完全无懈可击。在那一时期，粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）被用作检验过滤效果的标准之一。

然而，一项重要的发现改变了这一状况。美国FDA Bowman博士在1967年揭示了一种从蛋白质溶液中分离出来的小型细菌，这些细菌可以穿透0.45微米孔径的滤膜。在挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时，这些小细胞就能成功穿越。这类小细胞最终得到了命名，被称为缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）。

随后，为了确保产品质量，更紧密的过滤层（0.2或0.22微米）被引入市场。缺陷短波单胞菌（B.diminuta ATCC®19146™）成为了用于检验除菌级过滤器性能的标准样本。

近年来，一种能通过0.1微米筛网的小型细核螺杆状芽孢桿 khuẩn（Leptospira licerasiae）的存在再次提出了对过滤技术要求的问题。这意味着未来可能需要进一步提高过滤阀门或者采取额外措施如巴氏消毒或紫外线消毒来确保产品纯净。

那么为什么要定义为0.22μm呢？这个问题可以从一个公式出发：d = 毛细管直径 + k * σ / P * θ，其中d表示毛细管直径,k代表形状校正因子，σ是表面张力,P是克服表面张力的压力，而θ则是液体与毛细管壁接触角。此公式展示了除了孔径之外，还有其他多重因素影响了实际上下游流动环境中的材料传输过程。而且，它是一个功能性定义，即根据ASTM F838-15标准，用高达1×107cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞菌进行挑战，并经过适当验证才能稳定生产无污染物输出。

采用物理方法去除液体中的生物污染，其最大优势在于这不仅能够实现除尘，而且还能保持所有物理、化学和生物学特性的稳定性。这一技术自19世纪末开始逐渐发展，最早可追溯到巴斯德时代，但直到二战之后才真正商业化运用。它经历了瓷质滤柱、石棉纺织混合层，再至今日薄膜式三大阶段演变。（Levy, 2001）。