过滤食用油的守护者除菌过滤器的故事

在20世纪60年代，膜过滤技术的兴起使得0.45微米级别的膜被认为是“除菌级”的标准。这些薄膜过滤器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。然而，在上世纪60年代末期，美国FDA的一位科学家Bowman博士发现，当挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡时，一种名为缺陷短波单胞菌（Brevundimonas diminuta）的微小细菌能够穿透0.45微米的滤膜。这导致了更高级别的过滤技术出现，采用0.2或0.22微米的滤孔以确保产品纯净。

最近，一种能通过0.1微米过滤器的细菌（Leptospira licerasiae）在Genentech公司的一个培养基中被发现，这表明可能需要进一步提高过滤标准或者增加附加消毒措施。此外，由于存在多种大小不一的小颗粒和生物质，可以使用以下公式计算所需孔径：d = 毛细管直径 + k * σ / P + θ，其中d为毛细管直径，k为形状校正因子，σ为液体表面张力,P为克服表面张力的压力，而θ则是液体与毛细管壁接触角。

实际上，“除菌”并不意味着具体尺寸，而是一个功能性定义，即能够稳定地排出无菌液体。根据ASTM F838-15标准，如果一个过滤器可以抵御大于等于1×107cfu/cm²有效面积上的缺陷短波单胞菌挑战，并且经过适当验证，那么它就被认为是一款有效的除菌设备。

采用物理方法去除液体中的生物污染物最大的优点在于该技术同时维护了材料及其化学和生物学稳定性。在巴斯德时代就有记录提到这一技术，但直到二次世界大战后才开始商业化生产。而今，我们已经经历了从瓷质滤柱到石棉纺织层，再到现在薄膜筛选这三大阶段发展。