БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ • Med-of-Rita

Бактериальные фильтры — аппараты, применяемые для отделения бактерий от жидкой фазы путем фильтрования микробных взвесей через пористые материалы, задерживающие бактериальные клетки.

Бактериальные фильтры используют для стерилизации биологических препаратов, а также для накопления на поверхности фильтров бактерий, содержащихся в различных жидкостях. Фильтрование через бактериальные фильтры осуществляется под положительным или отрицательным (вакуум) давлением.

Важнейшей составной частью бактериальных фильтров является фильтрующая поверхность. В зависимости от ее характера бактериальные фильтры подразделяют на керамические, стеклянные, асбестовые (фильтры Зейтца) и мембранные (коллодийные, миллипоровые). У первых трех типов бактериальных фильтров диаметр пор варьирует в довольно широких пределах и с трудом поддается градуированию. Пористость мембранных фильтров градуируется довольно точно (до ± 5 Нм), поэтому их называют «градоколовыми» (сокр. от англ. graded collodion membranes).

Рис. 1. Схема монтажа фильтровальных свечей: слева — свечи Шамберлана; справа— свечи Беркефельда. 1 — фильтруемая жидкость; 2 — фильтровальная свеча.

Керамические бактериальные фильтры имеют форму полых цилиндров, закрытых с одного конца (свечи). К их числу относятся свечи Шамберлана и Беркефельда. Свечи Шамберлана изготовляют из каолина с примесью кварца путем их обжига. В верхней части свеча имеет глазурованную шейку для резиновой пробки, с помощью которой свечу закрепляют в фильтровальном аппарате (рис. 1). Пористость свечей Шамберлана обозначают буквой L с цифрами от 1 до 13 (с увеличением цифры размер пор уменьшается). В бактериологии наиболее часто употребляют свечи L3 — L7 с диаметром максимальных пор от 1,9—2,5 мкм (L3) до 0,9—1,3 мкм (L7). В СССР выпускают керамические фильтры, аналогичные свечам Шамберлана и имеющие индексы Ф с цифрами, которые обозначают те же самые размеры пор, что и у свечей Шамберлана. Отечественные фильтры выпускают двух размеров: 25 X 205 мм и 16 X 155 мм.

Свечи Беркефельда делают из инфузорной земли (кизельгура). В верхней части свечи имеется фарфоровый или металлический сосок для резиновой трубки, через которую отсасывается жидкость. Размер пор у свечей Беркефельда менее однороден, чем у каолиновых, поэтому толщина стенок у них больше. Пористость свечей Беркефельда обозначают буквами: V (крупнопористые, 8—12 мкм), N (нормальная пористость, 5—7 мкм) и W (мелкопористые, 3—4 мкм).

Стеклянные фильтры изготовляют в виде свечей или воронок Бюхнера, в которые впаяны пластинки из мелкопористого стекла.

Фильтры Зейтца состоят из фильтровального аппарата, изготовленного из нержавеющей стали или сплавов и имеющего различную емкость, и фильтровальных пластин толщиной 4—6 мм, сделанных из смеси асбеста и клетчатки. В СССР выпускают асбестовые фильтры двух диаметров — 35 и 140 мм. Различают марки Ф (фильтрующие) и СФ (стерилизующие).

Рис. 2. Фильтровальные аппараты Зейтца для фильтрации под вакуумом: слева — открытого типа; справа — закрытого типа. i — верхняя часть аппарата с фильтруемой жидкостью; 2 — пластинчатый фильтр из асбеста и нитроклетчатки; 3 — сосуд для фильтруемой жидкости.

Рис. 3. Фильтровальный аппарат Зейтца: слева — для фильтрации под вакуумом (емкость 30 мл); справа — для фильтрации под давлением (емкость 100 мл).

Мембранные фильтры представляют собой тонкие (0,1—0,5 мм) пластинки из нитроклетчатки или ацетилцеллюлозы. Их используют в фильтровальных аппаратах Зейтца (рис. 2 и 3). В СССР выпускают пластинки диаметром 35 мм со следующими средними размерами пор: № 1 — 350 нм, № 2—500 нм, № 3—700 нм, № 4—900 нм, № 5—1200 нм. Работая с бактериальным фильтром, следует иметь в виду, что при длительной фильтрации возможно прорастание микробов внутри пор и попадание их в фильтрат, в связи с чем следует фильтровать определенные объемы жидкости, установленные для данного типа фильтров; сильное положительное или отрицательное давление ускоряет закупорку пор, поэтому увеличивать давление свыше 40 мм рт. ст., не рекомендуется; разведенные белковые растворы фильтруются легче, чем концентрированные; щелочная реакция среды (pH 7,2—8,0) и капилляроактивные вещества (например, бульон) способствуют фильтрации; керамические и асбестовые фильтры в связи с их высокой адсорбционной способностью следует предварительно насыщать жидкой фазой фильтруемой взвеси или буферной средой.

Керамические свечи и фильтры Зейтца (в собранном виде) стерилизуют в автоклаве 15—20 минут при t° 110—120° или сухим жаром 2 часа при t° 120°. Мембранные фильтры стерилизуют 15-минутным кипячением в дистиллированной воде и закладывают их в аппарат Зейтца в стерильных условиях. Асбестовые и мембранные фильтры после использования выбрасывают. Керамические свечи регенерируют, для чего их промывают водой, слабыми растворами формалина и хлорной извести, выдерживают в соляной кислоте, кипятят и прожигают в муфельной печи. См. также Бактериологические методики.

Библиогр.: Калина Г.П. Ультрафильтрация в микробиологии, Многотомн. руководство по микр., клин. и эпид. инфекц. бол., под ред. H. Н. Жукова-Вережникова, т. 2, с. 400, М., 1962; Кацитадзе В. Ф. Мембранный фильтр, Лаборат. дело, № 1, с. 53, 1963; Товарницкий В. И. и Глухарев Г. П. Ультрафильтры и ультрафильтрация, М., 1951, библиогр.

А. К. Акатов.