2024年12月09日

自然界中的除菌过滤器探索板框压滤机滤布材质的奥秘

在60年代初期,膜过滤器进入了市场,当时人们认为0.45微米的膜就是“除菌级”过滤器。这些薄膜被广泛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菌株来检查过滤效果。但到了60年代末期,美国FDA的Bowman博士发现了一种小型细菌,它能在孔径为0.45微米的滤膜上穿透,这个细菌后来被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。随后更密集的滤膜(0.2或0.22微米)被应用于除菌过滤。

最近,一种能通过0.1微米过滤器的小型细菌在Genentech公司细胞培养基中被发现,这预示着可能会对除菌过滤器要求进一步提高,或是在工艺中增加附加措施,如巴氏消毒或紫外消毒,以监测并控制这些微小细节。

为什么定义为0.22μm?根据公式可以计算出筛子的标称孔径: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是液体与毛细管壁接触角。所以,不同大小的孔不重要,它是一个功能性定义,只要挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞虫能够稳定重现无污染产品,那么该设备就可称之为“除病害级”。

采用物理法去除液中的生物物质最大好处在于它同时保持了材料的物理、化学和生物学稳定性。这项技术早已有记载,可追溯到巴斯德时代,但直到二战之后才开始商业化生产和应用。其发展主要经历了从瓷质截流柱到石棉-纺织夹层再至今薄膜截流三个阶段。