LE MEMBRANE FILTRANTI

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1 numero 15 gennaio 2010 LE MEMBRANE FILTRANTI Le membrane filtranti sono sottili dischi porosi costituiti da esteri di cellulosa o materiali polimerici simili (nylon, teflon, polisulfoni ). Esse agiscono come setacci per tutte le particelle, biologiche e non, che eccedono il diametro dei loro pori; le particelle sono quindi trattenute sulla superficie della membrana dal liquido che ne attraversa i pori. Nella filtrazione di liquidi esiste una certa percentuale di particelle di dimensione più piccola, che viene ugualmente trattenuta a causa di forze dinamiche presenti sulla superficie della membrana, per la presenza di altro materiale già trattenuto o per l intrappolamento all interno dei pori. La superficie delle membrane filtranti presenta milioni di pori per centimetro quadrato e il volume occupato dai pori equivale circa all 80% del volume dell intera membrana. E questa struttura che permette di avere una elevata velocità di flusso. Caratteristiche salienti delle membrane filtranti elevata efficienza (capacità di rimuovere particelle di una certa dimensione) scarsa capacità (quantità di solidi sospesi che il filtro è in grado di trattenere prima di intasarsi) scarsa velocità di flusso per liquidi viscosi elevata resistenza termica (si sterilizzano in autoclave) elevata resistenza meccanica (resistono ad alte pressioni) non rilasciano fibre non danno fenomeni di adsorbimento trattengono poco liquido non contengono sostanze inibenti per i microrganismi Pagina 1 di 5

2 Vantaggi dell uso delle membrane filtranti i microrganismi presenti in liquidi di grande volume possono essere concentrati sulla superficie della membrana il fluido in cui sono sospesi i microrganismi viene eliminato attraverso la filtrazione, il vantaggio è evidente per il liquidi contenenti sostanze inibenti (es. antibiotici) le membrane filtranti possono essere utilizzate per sterilizzare soluzioni contenenti sostanze termolabili Date le caratteristiche tecniche, le membrane filtranti hanno due principali applicazioni: la sterilizzazione per filtrazione e l analisi microbiologica (tecnica delle membrane filtranti). Le membrane filtranti e la sterilizzazione di liquidi La sterilizzazione per filtrazione è utilizzata soprattutto per soluzioni termolabili come sieri, soluzioni di vitamine, antibiotici, liquidi biologici e preparati biotecnologici. Consiste nell allontanamento dei microrganismi mediante filtrazione attraverso membrane filtranti di grado sterilizzante. Nel documento FDA Guidelines on sterile products produced by aspetic processing del 1987, un filtro si definisce sterilizzante quando ha la capacità di trattenere Brevundimonas diminuta alla concentrazione minima di 1x10 7 per cm 2 di superficie filtrante. Originariamente, erano considerate adatte alla ritenzione microbica le membrane con pori da 0.45 µm. Successivamente, fu riscontrato un microrganismo, Brevundimonas diminuta, piccolo abbastanza da penetrare quel tipo di filtro. La dimensione dei pori fu deliberatamente dimezzata per ottenere un filtro che trattenesse questo microrganismo, il filtro sterilizzante divenne quindi quello con pori 0,2-0,22 µm. B. diminuta era probabilmente il più piccolo microrganismo riscontrabile nel contesto farmaceutico e venne preso come caso peggiore per testare la capacità di ritenzione microbica delle membrane filtranti. Ecco quindi che le membrane capaci di passare il challenge test con questo microrganismo possono essere definite sterilizzanti ed etichettate dal produttore con pori 0,2-0,22 µm. In definitiva, la definizione 0,2 µm non indica il diametro dei pori, ma il fatto che l efficacia di ritenzione microbica è stata testata positivamente con il challenge test di B. diminuta. Qui si apre comunque un dibattito piuttosto ampio, che possiamo solo riassumere in poche righe. Già da tempo è noto che i filtri in grado di rimuovere B. diminuta in modo Pagina 2 di 5

3 quantitativo e riproducibile, possono essere penetrati da organismi quali Micoplasmi, Leptosire e forme diminutive di Pseudomonacee. Queste forme vengono rimosse da membrane con efficacia di ritenzione maggiore ai classici filtri 0,2 µm, che sono stati definiti filtri con pori 0,1 µm. Per quanto riguarda la tipologia di membrana, la scelta dipende dal liquido che deve essere sottoposto a filtrazione. Ad esempio, le membrane di nitrato di cellulosa si usano per soluzioni acquose, oleose o debolmente alcooliche, mentre quelle di acetato di cellulosa sono adatte per soluzioni fortemente alcooliche. Esistono molti altri tipi di membrane, spesso sviluppate per utilizzi specifici. La metodica ha comunque dei limiti: i soluti o le particelle in sospensione possono rimanere intrappolati dalla membrana occorre fare attenzione alla post-contaminazione le membrane filtranti non sono in grado di trattenere i virus. Analisi microbiologiche: Metodo delle membrane filtranti Il metodo delle membrane filtranti (MF) consiste nella filtrazione su membrana di un determinato volume di campione in esame, ad esempio acqua, soluzioni, bevande Le membrane per uso batteriologico sono costituite da dischi di esteri di cellulosa con pori uniformemente distribuiti. Generalmente si utilizzano membrane con pori aventi un diametro di 0,45 µm (±0,02 µm). A causa della loro porosità, le membrane hanno la capacità di trattenere sulla propria superficie, all atto della filtrazione, i batteri contenuti nel campione. A filtrazione avvenuta, la membrana viene deposta su un appropriato terreno di coltura e quindi incubata alla temperatura e per il tempo previsti dalle varie metodiche. Le membrane filtranti possono essere depositate su terreno agarizzato, su pad di cartoncino imbevuto di terreno di coltura, oppure dentro brodi di coltura liquidi (quando occorre solo un indicazione della presenza/assenza). Durante l incubazione, con il passaggio dei principi nutritivi dal terreno colturale, sulla superficie della membrana si sviluppano delle colonie batteriche, che possono essere esaminate e contate al contacolonie o al microscopio. Pagina 3 di 5

4 Alcuni spunti per l analisi delle acque Nel caso dell esame batteriologico delle acque, vengono di norma utilizzate apparecchiature idonee per la filtrazione di piccoli volumi. Sono costituite da una rampa con supporti e contenitori che possono essere di acciaio inossidabile, vetro, policarbonato o polipropilene (vedi Listino Membrane e filtri). Possono essere impiegate apparecchiature singole o in serie, utilizzando, come sistema aspirante, una pompa da vuoto azionata elettricamente o una pompa ad acqua. I supporti e i contenitori devono essere sterilizzati in autoclave a 121±3 C per 15±1 minuti (pressione 1,1 atm) oppure si possono usare contenitori sterili usa e getta. Punti fondamentali della metodica Innanzitutto, basandosi sulle normative vigenti, è necessario scegliere il terreno di coltura appropriato (vedi Listino Terreni con i riferimenti normativi), prepararlo e dispensarlo in piastre petri sterili del diametro di 60 o 90 mm (vedi Listino Plasticheria). Il campione va raccolto e diluito secondo necessità. La sterilizzazione dell apparecchiatura filtrante e della pinzetta per membrane (codice SSTWE), va effettuata utilizzando un autoclave o la fiamma di un bunsen. Dopo ogni filtrazione è necessario passare leggermente alla fiamma la pinzetta, il disco di supporto della membrana e il bicchiere dell apparecchio filtrante, dopo accurato lavaggio, a meno che non si faccia uso di bicchieri usa e getta. A questo punto si rimuove la membrana dalla confezione sterile e la si deposita sul disco di appoggio della rampa filtrante, si fissa il bicchiere all apparecchio. Dopo aver flambato la bocca del contenitore del campione, lo si versa nel bicchiere, nella quantità prescritta dal metodo. Si attiva il vuoto, si lascia percolare tutto il campione, si chiude il vuoto. Dopo aver sciacquato l imbuto con acqua tamponata sterile si riattiva il vuoto e si attende che il liquido sia percolato completamente. Rimuovendo il bicchiere, è possibile prelevare la membrana con la pinzetta e depositarla sul terreno di coltura. L incubazione va fatta alla temperatura e per il tempo prescritti. Limiti Problemi si possono verificare in relazione al tipo di membrane utilizzate: inibizione batterica in corrispondenza della linea del reticolo, sciamamento delle colonie, crescita lungo la linea del reticolo, presenza di zone idrofobiche. Pagina 4 di 5

5 Prodotti correlati: Pinzetta in acciaio specifica per membrane filtranti. Le punte piatte arrotondate permettono di afferrare l'estremo bordo della membrana evitando il danneggiamento dell'area di campionamento. Codice SSTWE Pad di cartoncino assorbente, diametro 47 mm e spessore 2,48 mm. Per uso microbiologico, confezione singola, gamma irradiati. Diametro personalizzabile Sistemi per filtrazione: rampe singole e multiple, imbuti di vetro e acciaio, pompe a vuoto Il sito è stato completamente rinnovato. Con una semplice registrazione potrete visionare i nostri LISTINI PREZZO sempre aggiornati. I clienti registrati avranno anche la possibilità di godere di speciali offerte promozionali. Siamo sempre a disposizione per offerte personalizzate. Per informazioni e richieste: KAIROSafe S.r.l. Sistiana, 41/D Duino Aurisina (TS) Tel/fax: info@kairosafe.it web: Pagina 5 di 5