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”的过滤器,这类薄膜过滤器曾广泛应用于生物制品和液体药品的净化。然而,随着时间的推移,科学家们发现了细菌能够穿透此类孔径的现象。例如,一种名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)的微小细菌能够通过0.45微米的滤膜,从而挑战了这一标准。此后,为了确保更高水平的净化,人们开始使用具有更小孔径(通常为0.2或0.22微米)的滤膜。
最近,一种能穿透0.1微米过滤器的小型细菌(Leptospira licerasiae)在细胞培养基中被发现,这进一步加强了对除菌过滤器要求可能会有所提高或在工艺中增加附加措施,如巴氏消毒或紫外线消毒,以监控并控制这些微小细菌。
那么,为何定义为0.22μm呢?这个尺寸并不是根据物理属性计算得到,而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下,如果一个过滤系统可以稳定地产生无菌流出,并且经过挑战测试,其有效面积上的缺陷短波单胞菌数目不超过10^7cfu/cm²,那么它就被认为是符合除菌标准的。
采用筛选法去除液体中的生物质最大的好处在于该技术既可实现除病原体,同时也能保持溶液之物理、化学和生物学稳定性。这项技术从巴斯德时代就有记录,但直到二次世界大战后期才逐渐商业化生产和应用。除了从瓷质筛子、石棉纺织物夹层到现代薄膜筛子的发展历程外,无论是在医疗设备还是食品工业中,无数科学家都致力于完善这项关键技术以保证产品质量和安全。