自然界中的除菌过滤器探索过滤设备组成的奥秘

在60年代初期，膜过滤器进入了市场，当时认为0.45微米级别的膜为“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤技术曾广泛应用于生物制品和液体药品中，以去除细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物。但是，在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。当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时，这种细菌能够穿越这些薄膜。此后，该细菌被命名为缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）。随着这一发现，制造商开始使用更致密的滤膜（如0.2或0.22微米），以确保更高水平的净化。

最近，一种能够通过0.1微米过滤器的小型细菌（Leptospira licerasiae）被发现于Genentech公司的一个培养基中。这表明除了提高过滤设备中的标准外，还可能需要采取额外措施，如巴氏消毒或紫外线消毒来控制这些微小生物。

为什么定义为0.22μm？这个值并不仅仅代表实际孔径，而是一个功能性定义。根据ASTM F838-15标准，如果一个过滤器可以稳定地产生无菌流出的情况，并且对缺陷短波单胞菌进行挑战时，其有效挑战水平大于等于1×107cfu/cm2，那么它就被认为是符合“除菌级”的要求。

采用过滤技术去除液体中的细菌最大的好处在于这不仅能保持产品无害，而且还能维持物理、化学和生物学稳定性。从巴斯德时代开始，就有人尝试使用筛网来清洁液体，但直到二次世界大战后才有了商业化生产和使用。在过去，从瓷质筛网到石棉纺织材料，再到现在薄膜技术，这些都是分离过程发展的一部分。