2024年12月03日

最新款鱼缸过滤器的定义与应用

在20世纪60年代,膜过滤器进入市场,当时认为0.45微米级别的膜为“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤器曾被广泛用于滤除生物制品和液体药品中的细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物,并采用粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)作为标准菌株检查和确认过滤器的除菌效果。但是在上世纪60年代后期,美国FDA Bowman博士发现一种从蛋白质溶液中分离出来的小型细菌,当其挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡ 时,该细菌能够穿透0.45微米的筛网。后来,该细菌被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。因此,为了确保更高程度的洁净度,使用了具有更小孔径(0.2或0.22微米)的过滤材料。

近年来,一种能通过0.1微米过滤器的细菌(Leptospira licerasiae)在Genentech生物科技公司的一次细胞培养基实验中被发现,这表明除了提高单个通道孔径之外,还可能需要在工艺流程中引入附加措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监测并控制这些微小生物。

那么为什么会将标准设定为0.22μm?根据毛细管直径、形状校正因子、润湿状态下的液体表面张力以及克服表面张力的压力等因素,可以计算出理论上的标称孔径。在实际应用中,“除菌”并不仅仅是指物理阻隔,而是一个功能性定义,即通过对缺陷短波单胞虫进行挑战测试,并且该挑战水平大于等于1×107cfu/cm2有效面积以确保无污染输出。

利用此技术去除液体中的有害生物,最大的好处在于它同时维护了产品质量,同时保持了物理化学和生物学稳定性。这项技术自19世纪末就开始发展,但直到二战结束前才开始商业化生产。此后,由瓷质滤柱至石棉纺织布再到现代薄膜技术,是这项技术发展历程的一个重要阶段。