Новые методы культуры животных тканей - Фридлянской И.И.
Скачать (прямая ссылка):
Фильтрование — один из процессов, о котором люди знали и которым пользовались для практических целей еще на заре развития цивилизации; об этом говорят дошедшие до нас с тех пор письменные свидетельства. В течение многих веков человек создавал хитроумные приспособления для фильтрования, используя в них такие материалы, как песок, глины, древесный уголь, волокна, ткань, растертый каменный уголь, бумагу, войлок и различные порошки. Иногда применяли сосуды, заполненные фильтрующей средой, или (чем пользуются и сейчас) специальные прессы, оборудованные Держателями фильтрующего слоя, центрифуги с фильтрующими элементами, вращающиеся барабаны и большие фильтры из слоя зернистого адсорбента.
В современных процессах требования, предъявляемые к качеству фильтрования, широко варьируют. Выбор способа фильтрования определяется природой жидкости, скоростью протекания, уровнем требуемой очистки от частиц и микробов. Стерилизация — это лишь Одно из практических приложений процесса фильтрования. Если цель фильтрования — добиться стерильности, ТО даже 99,995 %-ная эффективность не достаточна. 8 отфильтрованной пробе не должно содержаться, ни Одного жизнеспособного организма. Для того чтобы достичь этого, необходимо применять такие методы фильтр рования, с помощью которых удаляются частицы раа’ )иером не только в 1 микрон, но и меньше. В связи с ртим чрезвычайно важное значение приобретает выбор фильтра, а знание свойств различных фильтрующих
сред, несомненно, окажет в данном случае огромную услугу. На первый взгляд последняя задача может показаться неразрешимой для тех, кто пользуется фильтрованием как одним из вспомогательных методов при выполнении основной работы. На самом деле она не так сложна, как представляется неискушенному взгляду, поскольку огромное число самых разнообразных материалов, используемых для фильтрования, довольно легко разделить на две большие группы, а именно ситовые и глубинные фильтры.
В современной биологии наука о стерилизации фильтрованием имеет фундаментальное значение, поскольку в подавляющем большинстве случаев фильтрование служит единственным способом стерилизации многих жидкостей. Биологические жидкости, в том числе и среды для культивирования тканей, нельзя стерилизовать нагреванием, так как при этом разрушаются наиболее важные компоненты, например сыворотка. По вполне ясным причинам вакцины, а также многие антибиотики необходимо стерилизовать только фильтрованием, поскольку они чувствительны к температуре. Число жидкостей, которые можно стерилизовать только фильтрованием, слишком велико, чтобы мы останавливались на них подробно. Для стерилизации фильтрованием наиболее важное значение имеют: 1) выбор фильтра, 2) система для фильтрования и, наконец, 3) тип предварительной обработки. В этой главе будут подробно рассмотрены все эти три пункта.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРУЮЩИХ СРЕД
ГЛУБИННОЕ ФИЛЬТРОВАНИЕ
Глубинные фильтры состоят обычно из волокон, частиц или фрагментов особых материалов, спрессованных или сплетенных вместе, так что они образуют единую массу, в которой имеются извилистые каналы или поры (рис. 2.1). Хотя поры в таких фильтрах можно сделать крупными или мелкими в зависимости от степени компактности или размера волокон, все же они располагаются в случайном порядке и различаются по размеру.
Глубинные фильтры сорбируют частицы или микроорганизмы в матриксе, поскольку размер пор фильтров обычно намного превышает размеры фильтрующихся частиц. Частицы движутся по извилистым порам в глубь фильтра, где они задерживаются в результате физического взаимодействия, под действием силы тяжести и
Рис. 2.1. Глубинные фильтры изготавливают, либо спрессовывая или связывая друг с другом частицы, волокна, либо спутывая отрезки какого-нибудь подходящего материала таким образом, чтобы образовались извилистые проходы, в которых задерживаются загрязняющие агенты.
f. д. (рис. 2.2). Способность удерживать частицы обычно контролируют, изменяя плотность фильтра давлением или нагреванием. Иногда для этой цели фильтры пропитывают смолами. Метод спецификации глубинных фильтров произвольный и основывается целиком на экспериментальной проверке. К глубинным фильтрам, Которые используют для стерилизации, относятся асбестовые прокладки, фарфоровые свечи, пористое спечён-йОе стекло или нержавеющая сталь, сложные пластины йз асбеста, стекла и бумаги. Глубинные фильтры обладают довольно высокой поглотительной способностью, йОскольку разные частицы и микроорганизмы накапливаются в их матриксе. Эта способность проявляется либо в довольно продолжительном сроке службы фильтра, либо в возможности очищать сильно загрязненные растворы.
Вместе с тем сама структура таких фильтров накладывает определенные ограничения, когда их применяют для стерилизации. Например, частицы, проходя через фильтр, следуют путем наименьшего сопротивления, пока не прикрепятся или не задержатся в каком-либо месте. При увеличении разности давления, которое мо-
Рнс. 2.2. Частицы, которые попадают в глубинный фильтр, задерживаются там, где возникающее сопротивление равно их движущей
