2025年02月10日

车载移动压滤奇迹 - 深度净化微孔折叠滤芯生物制药工业的除菌利器

在探索生物制药工业的除菌过滤领域,我们发现预过滤与膜过滤之间存在显著差异。深层过滤器虽然不能用于除菌,但微孔膜过滤器却能发挥这一作用,这种区别主要源于两类过滤器的孔径分布和内部孔隙结构稳定性的不同。无论是通过何种技术制造,制造过程中无法确保所有孔隙均具有相同尺寸。

悬浮颗粒,如有机体,由于它们具有相对均一的尺寸,其穿透能力取决于孔径分布的宽度。当悬浮颗粒具有相似的尺寸时,宽松的孔径分布会增加颗粒穿透过滤器的可能性。深层过滤器通过将分散颗粒或纤维与某些基质结合而制备,而这些成分构成了深层结构。然而,制作过程需要使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且必须均匀分散;基质的粘稠度、纤维排列方向、不溶性、异质相不溶性以及混合涂压常规都旨在解决均匀问题。在多孔膜铸液中不存在浓度梯度导致扩散平衡趋势。

例如,每根单独放置到表面直至完成垫子的构建,每根纺织物放置方式大致遵循随机定律,反映了这种无序沉降。纺织品之间形成了空间构成了筛网中的空隙,如图一所示,该模型体现了随机沉降特征,它们大小差异很大,反映了局部密集度高低。此外,由于随机沉降造成者米(颗粒)以一种随机方式堆积,使得空隙大小分布非常广泛。

同样地,无论是熔融和吹塑工艺处理,也采用随机放置策略。此外,对于深层筛网厚度所决定的是其洞口分布。这意味着较厚筛网可以被视为由重复薄“单位”组成,每个连续层或增加筛网厚度,就像减少复合材料洞口分布一样起作用。而每一层的大洞口连接下一层小洞口,以产生逐步缩小洞口整体效果,最终达到一定值,这个过程可能渐进式但永远无法达到膜结构稳定性及要求。

此外,不同工艺条件也会影响深层筛网结构,比如预先使用的一些预筛工具,在特定的压力或者脉冲条件下可能损坏或者使其松弛,因此必须进行检测已经证明了一些膜类型可承受高达72psi(5bar) 的压差和脉冲,同时仍然满足微生物截留和完整性测试要求,而这对于深层筛网来说则可能受到破坏。

从字面上看,深層過濾器在其過濾基質厚度範圍內可去除任何污染物,而膜過濾器則主要功能為表面截留過濾,這当然也取決於需要去除之污染物。由于預過濾器具有巨大的污染載荷能力,使這些過濾器成為過濾工藝中的“黑馬”。而如果要提高表面截留過濾機性能,则只能通過多孔構造(非對稱)、擴大有效通行面積,或在前端使用預先進行預處理以保護之手段來實現目標,即找到最佳組合前置與終端兩種類型之間,以滿足既定的截留率及處理量需求。

最后,尽管经过完整性测试,但由于它們無法接受完整性測試,所以未必對他們進行測試。如果我們將注意力集中於澄清與精製,這就解釋為何我們無需對這些設備進行測試。但如果我們將注意力轉向生化醫療工業界,那麼這一切變得更加複雜,因為那裡需要更進一步考慮生產流程中是否會出現細菌等病原體,並且需要確保最終產品是安全健康可靠的一次投入一次獲得的情況才行。而在這個情境下,用於生物制藥工業界採用的技術就是除了應用物理方法以外還應該考慮到如何有效地消滅細菌從而達到絕對安全標準,這也是為什麼我說那些只專注於物理清洗的人總是在追求一個幻想般完美世界,因為真實世界並不是那樣簡單。他們不知道的是,一旦他們開始涉獵細菌控制,他們就不得不踏上一個全新的旅程,一個充滿挑戰和困難,但是卻又充滿希望的地方。我們將看到許多不同的技術,以及許多不同的方法,我們將學習如何運用最適合我們目的的手段來驅趕那些惡劣的小怪獸——細菌。我知道,這是一條漫長且艱鉅之路,但我也有信心,我相信最終有一天,我會成功打敗我的敵人,即那些讓生命失去光彩的小蟲子——細菌!