二氧化碳培养箱的污染防控措施

体外培养的细胞和体内细胞一样，不仅需要营养物质，更需要一个稳定的生活环境，如温度、CO2浓度、湿度等，二氧化碳培养箱则是最佳选择。二氧化碳培养箱是在普通培养的基础上通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞在生物体内的生长环境，如合适的温度（37°C）、恒定的CO2水平（常用5%）、稳定的酸碱度（pH值：7.2-7.4）、较高的相对饱和湿度（常用95%），来对细胞或组织进行体外培养的一种装置。其用途甚广，主要用来培养细胞、组织和某些特殊微生物，为它们提供一个良好的体外环境，广泛应用于细胞学实验、微生物学实验、组织学实验以及分子生物学实验。因此，CO2培养箱的消毒和维护尤为重要。 

1、二氧化碳培养箱的污染 

  凡混入CO2培养箱(细胞培养环境)中，对细胞生存有害的成分和造成细胞不纯的异物都应视为污染。细胞持续在污染环境中生长时，轻者细胞生长缓慢，细胞分化变形，较重的细胞增殖停止，从瓶壁脱落，甚至死亡。

1.1  生物性污染：这是最常见也是危害最大的污染。如细菌、病毒、真菌，支原体等。这些污染源有可能是人为带入，或是细胞在放入培养箱前已经受污染，再或者是箱体本身没有消毒干净。体外培养的细胞自身没有抵抗污染的能力，而培养基中所加抗生素的抗微生物污染的能力也是有限的，因而细胞微生物污染一旦发生往往是无法挽救的。

1.2 化学性污染：培养箱中许多化学物质都可以引起细胞污染。如细胞培养容器清洗过程中残留的洗涤剂、加湿器中未纯化的水、人为带入的液体或气体都可能成为化学性污染的来源。不同化学物质对细胞污染是不一样的，有的可能促进或抑制细胞生长，有的甚至杀死细胞。 

1.3  物理性污染：培养环境中的物理因素，如温度、放射线、振动、辐射(紫外线或荧光)会对细胞产生影响。物理性污染常常被人们所忽视或被笼统地归为化学性污染，其主要是在代谢水平或分子水平上，影响细胞正常的生理过程。

1.4 气溶胶污染：气溶胶是液体或固体微粒均匀地悬浮在气体介质中的分散体系，当微粒是微生物时，就是微生物气溶胶，如果这种微生物是病原性的，就是病原微生物气溶胶。细菌、病毒等病原体通过气溶胶可在人与人、人与环境之间传播。

2、CO2培养箱的选择

二氧化碳培养箱的制造商们设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要是防污染设计和消毒灭菌系统的改进，以达到消毒灭菌的目的。如带有紫外消毒功能的CO2培养箱、带HEPA过滤器的CO2培养箱，以及带高温消毒的CO2培养箱等，后者又分为高温干热和高温湿热两类。相比而言，高温消毒则是比较有效的方法。而高温干热和高温湿热也有所不同，由于蒸汽潜热大、穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，因此高温湿热的灭菌效率比干热灭菌法高。

3、清洁、消毒、灭菌处理   

3.1 清洁： 

  3.1.1清洁箱体表面：先拂去表面的灰尘，再用湿的海绵或软布清洗，再用软布擦干。如果有污物则用低浓度的清洁剂清洗，然后擦干。 

  3.1.2清洗箱体内部：选择合适的消毒剂。所有的物件和表面必须彻底清洗，然后用无菌水冲洗，再擦干或晾干。   

  3.1.3清洗玻璃门：清洗箱内的玻璃门时使用的清洁剂和清洗培养箱内部时使用的相同。然后用蒸馏水漂洗，从而清除残留的清洁剂，最后用软布把门擦干。 

3.2 消毒和灭菌 

  3.2.1 液体消毒剂：选择对培养箱无腐蚀性的液体消毒剂，并且液体消毒剂的消毒效果好坏和很多因素有关。比如：场所的温度、接触时间、pH、穿透能力、有机物的反应。这些因素中的一些很小的变化可能会造成去污剂的效力上大的不同。因此甚至在很有利的情况下，当最终要求必须无菌时，液体去污剂也不是完全可信赖的去污方法。 

  3.2.2 紫外消毒：一般先用蒸馏水清洗干净后，再用紫外灯照射(带紫外灯的培养箱)一天或者用手提式的紫外灯照射。 

  3.2.3 加热：湿热和干热被认为是杀菌最有效的方法。在一般环境下，高压灭菌器加热到121℃快速产生蒸汽是最方便的方法。干热160℃-170℃，2-4小时在不具有渗透性、非有机体的物质（如玻璃）是可行的净化方法, 但是甚至在有机体或非有机体的浅层也不能被绝缘。  

3.3 细胞室内空气的消毒 

  3.3.1 联合消毒法：可以联合使用液体和气体消毒剂来清除实验室空间、用具和设备的污染。清除表面污染时可以使用次氯酸钠溶液：浓度0.1％溶液用于普通的环境卫生设备，而当处理高危环境时，建议使用高浓度（0.5％）的溶液。在清除环境污染时，含有3％过氧化氢的溶液也可以作为漂白剂的代用品。 

  3.3.2 熏蒸法：通过加热多聚甲醛或煮沸福尔马林所产生的甲醛蒸汽熏蒸来清除房间和仪器的污染。这是一项需要由专门培训的专业人员来进行的、非常危险的操作。产生甲醛蒸汽前，房间的所有开口（如门窗等）都应用密封带或类似物加以密封。熏蒸应当在室温不低于21℃且相对湿度高于70％的条件下进行。熏蒸法消毒时，气体需要与物体表面接触至少8小时，而熏蒸后，该区域必须彻底通风后才能允许人员进入。 

  3.4 消毒注意事项： 

  3.4.1 不要使用强碱和强腐蚀性的试剂以及含高含量次氯酸钠的漂白剂和消毒剂，虽然不锈钢有耐腐蚀性，但不是不受腐蚀。 

  3.4.2 避免在CO2传感器上喷洒清洗剂，清洗之前要使传感器充分冷却。一般清洗用的水是蒸馏水或去离子水，不能用自来水。 

  3.4.3 挥发性的甲醛有毒，易燃、易爆。如果在培养箱内残留甲醛的话，会影响细胞正常生长，甚至使细胞死亡。

汶颢自主研发的基于微流控芯片的细胞长期培养装置，该装置可以为微流控芯片提供温度、湿度、二氧化碳、流体控制环境，从而可以满足细胞长期培养的需求，可以应用在药筛和药代等领域。