المكون الأساسي لفلتر المحقنة هو غشاء التصفية عالي الدقة. يتكون هذا الغشاء من مواد خاصة ، مثل polytetrafluoroethylene (PTFE) ، النايلون ، polyethersulfone (PES) ، إلخ. والأهم من ذلك ، يمكن أن تشكل هذه المواد مسامًا صغيرة وموحدة ، والتي يتم التحكم في حجمها بدقة ، وعادةً ما تكون في مستوى النانومتر إلى ميكرومتر.
حجم المسام هو عامل رئيسي في تحديد كفاءة الترشيح. عندما يمر السائل عبر غشاء المرشح ، يتم حظر جزيئات أكبر من حجم المسام خارج الغشاء ، في حين تتدفق الجزيئات والجزيئات السائلة أصغر من حجم المسام بسلاسة. تتيح هذه الآلية مرشح المحقنة لإزالة الشوائب مثل الجسيمات والبكتيريا والفيروسات وما إلى ذلك في السائل مع الحفاظ على نقاء وطلاقة السائل.
الترشيح عالي الدقة من مرشح الحقن يعتمد بشكل أساسي على التحكم الدقيق لحجم المسام على غشاء المرشح. لتحقيق هذا الهدف ، يستخدم المصنعون عادة عمليات وتقنيات التصنيع المتقدمة ، مثل حفر الليزر وحفر شعاع الإلكترون ، لضمان أن حجم كل مسام يفي بمتطلبات التصميم.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن مادة غشاء المرشح لها أيضًا تأثير مهم على كفاءة الترشيح. تحتوي أغشية تصفية المواد المختلفة على خصائص كيميائية مختلفة وخصائص فيزيائية ، لذلك فهي مناسبة لأنواع مختلفة من السوائل والشوائب. على سبيل المثال ، تحتوي أغشية تصفية polytetrafluoroethylene (PTFE) على استقرار كيميائي جيد وماء ، وهي مناسبة لمعالجة المذيبات العضوية والسوائل المسببة للتآكل ؛ في حين أن أغشية تصفية النايلون (النايلون) لها ماء جيد ومقاومة للارتداء ، وهي مناسبة لمعالجة الحلول القائمة على الماء والعينات البيولوجية.
في التطبيقات العملية ، عادة ما يتم التحقق من كفاءة ترشيح مرشحات الحقن بطرق مثل عد الجسيمات ، والثقافة البكتيرية ، والكشف عن السموم الداخلية. يمكن أن تعكس طرق الاختبار هذه بشكل حدسي قدرة المرشح على الحفاظ على الشوائب ونقاء السائل المصفى ، مما يضمن موثوقية ودقة مرشح المحقنة في البحث والإنتاج العلمي.
مع الحفاظ على الترشيح عالي الدقة ، تحتاج مرشحات المحقنة أيضًا إلى ضمان سيولة السائل لتجنب انخفاض التدفق بسبب مقاومة الترشيح المفرطة. لتحقيق هذا الهدف ، جعل الشركات المصنعة العديد من الابتكارات في تصميم أغشية المرشح.
من ناحية ، من خلال تحسين بنية المسام ، مثل اعتماد تصميم هيكل الطبقة متعددة الطبقات وتوزيع مسام التدرج ، يمكن تقليل مقاومة الترشيح بشكل فعال ويمكن زيادة معدل تدفق السائل. يمكّن تصميم بنية الطبقات متعددة الطبقات غشاء المرشح من تفريق ضغط الترشيح مع الحفاظ على ترشيح عالي الدقة ، مما يقلل من خطر انسداد مسام واحد ؛ ويسمح توزيع مسام التدرج للسائل بالتكيف تدريجياً مع التغير في حجم المسام عند المرور عبر غشاء المرشح ، مما يقلل من مقاومة الترشيح.
من ناحية أخرى ، من خلال اختيار مواد غشاء المرشح المناسبة وعملية التصنيع ، يمكن أيضًا تقليل مقاومة الترشيح. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام غشاء مرشح مصنوع من مادة ذات نفاذية عالية إلى زيادة معدل تدفق السائل بشكل كبير ؛ ويمكن استخدام عمليات التصنيع المتقدمة ، مثل تكنولوجيا الحفر بالليزر ، التحكم بدقة في حجم المسام وشكله ، مما يقلل من مقاومة السوائل أثناء عملية الترشيح.
بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر طريقة تصميم القشرة والاتصال في مرشح المحقنة أيضًا على طلاقة. عادة ما تكون الصدفة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو البلاستيك لتلبية متطلبات الاستخدام في بيئات مختلفة ؛ وتتضمن طرق الاتصال الاتصال الخيوط ، واتصال الحافة ، وما إلى ذلك ، ويمكن تحديد طريقة الاتصال المناسبة وفقًا للاحتياجات الفعلية لضمان التدفق السلس للسائل.
تستخدم مرشحات المحقنة على نطاق واسع في الطب الحيوي والمراقبة البيئية ومعالجة الأغذية وغيرها من المجالات. في مجال الطب الحيوي ، يتم استخدامه لإزالة الجزيئات والكائنات الحية الدقيقة من وسائل الإعلام الثقافية والمصل والمخازن المؤقتة لضمان بيئة نقية لثقافة الخلية ؛ في المراقبة البيئية ، يتم استخدامه لتلبية عينات المياه ، وإزالة المادة المعلقة والكائنات الحية الدقيقة ، وتحسين دقة وحساسية الكشف عن الأدوات التحليلية ؛ في معالجة الأغذية ، يتم استخدامه للترشيح الطرفي لضمان عقم المنتج وتوسيع عمر الصلاحية.
مع التقدم المستمر للعلوم والتكنولوجيا ، تقوم مرشحات المحقنة أيضًا بالابتكار والتطوير باستمرار. في المستقبل ، يمكننا أن نتوقع ظهور مواد غشاء ترشيح أكثر تقدماً وكفاءة وعمليات التصنيع ، بالإضافة إلى تطوير أنظمة ترشيح أكثر ذكاءً وآليًا لتلبية الطلبات العليا للترشيح والطلاقة العالية في البحث العلمي .
