Бактериальные фильтры

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ — фильтры для удаления бактерий из растворов с достаточной тонкостью для предотвращения их проникновения (диаметром 0,5–5 мкм). Фильтрация — предпочтительный метод стерилизации термочувствительных жидкостей и газов без воздействия денатурирующего тепла. Вместо того, чтобы уничтожать заражающие микроорганизмы, бактериальные фильтры просто их удаляют. Это предпочтительный метод стерилизации растворов антибиотиков, токсичных химикатов, радиоизотопов, вакцин и углеводов, которые чувствительны к теплу [1].
В качестве бактериальных фильтров выступают фильтр Зейтца, Беркфельда, Чемберленда-Пастера, диски из спеченного стекла, целлюлоза, мембранный фильтр, боросиликатное стекловолокно, HEPA фильтр.
При выборе фильтров для стерилизации необходимо учитывать диапазон размеров исключаемых загрязняющих веществ. Наиболее часто используемый фильтр состоит из нитроцеллюлозы и имеет размер пор 0,22 мкм . Размер бактерий колеблется от 0,3 до 0,5 мкм, тогда как размер вирусов колеблется от 20 нм до 0,36 мкм. Таким образом, фильтр 0,22 мкм задерживает все бактерии и споры, но не все вирусы.
Бактериальные фильтры работают, физически улавливая частицы, размер которых превышает размер пор, и задерживая несколько более мелкие частицы за счет электростатического притяжения частиц к фильтрам. Помимо пористости на эффективность фильтрации влияют и другие факторы:
электрический заряд фильтра
электрический заряд, переносимый организмами
характер фильтруемой жидкости
Фильтрация жидкостей осуществляется либо путем протягивания раствора через мембрану из ацетата целлюлозы или нитрата целлюлозы с помощью вакуума (т.е. путем приложения отрицательного давления в фильтровальной бумаге), либо путем нагнетания раствора через фильтровальную бумагу путем создания положительного давления над жидкостью.
Фильтрация воздуха осуществляется с помощью высокоэффективных воздушных фильтров (HEPA), предназначенных для удаления организмов размером более 0,3 мкм из изоляционных, операционных и кабинетов биологической безопасности.

• HEPA фильтр

Типичный фильтр HEPA представляет собой отдельный лист из боросиликатного стекловолокна , обработанный водоотталкивающим связующим. Фильтр, гофрированный для увеличения общей площади поверхности, установлен внутри жесткого поддерживающего каркаса. HEPA-фильтры бывают различных форм и размеров: от нескольких квадратных сантиметров для пылесосов до нескольких квадратных метров для кожухов биологической изоляции и комнатных систем вентиляции.

• Мембранные бактериальные фильтры

Мембранные бактериальные фильтры — это наиболее распространенный тип фильтров, используемых для стерилизации жидкостей в микробиологической лаборатории. Мембранные фильтры состоят из полимеров с высокой прочностью на разрыв, таких как ацетат целлюлозы, нитрат целлюлозы или полисульфон. Мембранные фильтры представляют собой круглые мембраны толщиной около 150 мкм и содержат миллионы микроскопических пор одинакового диаметра; размер которых регулируется в зависимости от требований в процессе полимеризации.
Пористость мембранных фильтров составляет от 0,1 мкм до 10 мкм, а размер пор наиболее часто используемых мембранных фильтров составляет 0,22 мкм и 0,45 мкм.
Мембраны удерживаются в специальных держателях, и им часто предшествуют глубинные фильтры из стекловолокна для удаления более крупных частиц, которые могут засорить мембранный фильтр. Раствор проталкивается или проталкивается через фильтр и собирается в предварительно простерилизованные контейнеры.

Лит.: Madigan Michael T, Bender, Kelly S, Buckley, Daniel H, Sattley, W. Matthew, & Stahl, David A. (2018). Brock Biology of Microorganisms (15th Edition). Pearson

© При копировании активная ссылка на сайт обязательна

См. Алфавитный указатель статей Большой энциклопедии знаний