在20世纪60年代,膜过滤技术问世,当时认为0.45微米的孔径为“除菌级”的标准。这种薄膜过滤器被广泛用于生物制品和液体药品的生产,以去除细菌、酵母、霉菌及非生物颗粒物。但是在60年代后期,美国FDA的一位科学家发现,即使是0.45微米孔径的滤膜,也无法有效阻挡某些细菌通过,如缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。因此,为了确保更高水平的净化,一般采用了更小孔径(如0.2或0.22微米)的滤膜。
近年来,一种能穿透0.1微米过滤器的细菌(Leptospira licerasiae)在细胞培养基中被发现,这表明可能需要进一步提高过滤器的性能,或在工艺中增加额外措施以监控和控制这些微小生物。那么为什么要定义为0.22μm呢?实际上,这个尺寸并不仅仅基于物理特性,而是一个功能性定义,它要求使用挑战水平大于等于1×107cfu/cm² 的缺陷短波单胞菌对过滤设备进行挑战,并且能够稳定地产生无菌产品。
利用过滤法去除液体中的细菌最大的好处在于它既可以实现除菌,又能维持产品的物理、化学和生物学稳定性。这项技术从巴斯德时代就有所记录,但直到二次世界大战后才开始商业化应用。随着时间的发展,从最初的手工瓷质滤柱到石棉-纤维夹层,再到现代薄膜过滤技术,每一个阶段都推动了这一领域的大幅进步。