Sterilfiltration
von lateinisch: sterilis - unfruchtbar
Definition
Die Sterilfiltration ist ein mechanisches Verfahren zur Eliminierung von Mikroorganismen.
Verfahren
Eine Sterilfiltration eignet sich vor allem für hitzeempfindliche Kulturmedien, die keimfrei gemacht werden sollten. Der hier verwendete Filter besitzt mikroskopische Poren, die nur den Durchtritt von Flüssigkeiten und Gasen zulässt, nicht aber von Mikroorganismen. Man unterscheidet zwischen Tiefen- und Membranfiltern.
Tiefenfilter
Tiefenfilter bestehen aus einem faserig-aufgebauten Netzwerk sich überlappender Papier-, Asbest- oder Borosilikatglasfasern. Die durchtretenden Partikel werden so im Inneren der Fasern zurückgehalten. Tiefenfilter werden daher oft als Vorfilter oder zur Sterilfiltrierung von Luft eingesetzt.
Spezielle Tiefenfilter werden bei Sicherheitswerkbänken und Reinräumen (für die Forschung an Mikroorganismen erhöhter Risikogruppen) verwendet. Diese werden als HEPA-Filter (high efficiency particulate air filter) bezeichnet. Sie entfernen mit 99,97 bis 99,99%iger Effektivität Partikel, die größer als 0,3 Mikrometer sind.
Membranfilter
Membranfilter bestehen aus Polymeren (z.B. Zelluloseazetat). Ihre Wirkung lässt sich mit einem Sieb vergleichen. Aufgrund des hohen Porenanteils von über 80% erlauben sie eine hohe Durchflussrate.
Membranfilter können zudem sehr vielfältig für kleine und große Flüssigkeitsvolumina eingesetzt werden. Mithilfe einer Spritze, Pumpe oder Unterdruck wird die Filtration unterstützt.
Probleme
Es werden meist Poren mit einem Durchmesser von 0,45 bis 0,22 Mikrometer eingesetzt. Da es jedoch Bakterien gibt, deren Durchmesser kleiner ist, wird keine vollständige Keimfreiheit (und somit keine Sterilisation) erreicht.
Ferner können Mykoplasmen Probleme bereiten, da sie als zellwandlose Bakterien in ihrer Form sehr flexibel sind und sich durch die kleinen Poren hindurchzwängen können. Aufgrund dieser Eigenschaft sind sie besonders als Kontamination in der Zellkultur gefürchtet. Auch Spirochäten können aufgrund ihres langgezogenen, dünnen Zellkörpers durch die Poren der Filter treten.
Literatur
- Selbitz, Hans-Joachim, Uwe Truyen, and Peter Valentin-Weigand, eds. Tiermedizinische Mikrobiologie, Infektions-und Seuchenlehre. Georg Thieme Verlag, 2015.