赛默飞CO₂培养箱灭菌程序详解

一、引言

CO₂培养箱是现代生命科学研究中关键的实验设备，主要用于细胞、组织以及微生物的体外培养。为了保障实验结果的可靠性与样品的生物安全，控制污染是使用过程中必须面对的重要问题。污染可能来源于空气颗粒、水盘、操作失误、培养容器渗漏或前一次实验残留的微生物。

为应对这些潜在风险，许多CO₂培养箱厂商在产品中内置自动灭菌程序，赛默飞（Thermo Fisher Scientific）作为行业内的重要厂商，其多款培养箱型号均集成了高温自动灭菌功能，便于用户定期对箱体内部环境进行灭菌消毒。

本文将详细介绍赛默飞培养箱中典型的灭菌程序，主要以Heracell VIOS系列和Forma Steri-Cycle系列为代表，说明其工作机制、执行流程、安全注意事项与维护要点。

二、灭菌方式分类

赛默飞培养箱常见的灭菌方式包括以下几种：

1. 高温湿热灭菌（自动）

多数中赛默飞培养箱（如Heracell VIOS、Steri-Cycle）内置高温湿热灭菌程序，可将内腔温度提升至180°C或140°C并保持一定时间（通常为6~12小时），以达到灭菌效果。

该方式模拟实验室高压灭菌锅中的湿热灭菌原理，适合杀灭细菌、真菌、芽孢等常见污染源。

2. 紫外线杀菌（部分型号）

个别型号（如早期Heracell 150i）配备UV紫外杀菌灯，用于水盘或空气通道中短时间灭菌。该方式成本较低，但灭菌范围有限，主要适用于抑制微生物滋生，而非清除污染。

3. 手动化学灭菌（非自动程序）

对于无自动灭菌功能的培养箱，如Thermo 311、160i等，需用户使用酒精、次氯酸钠、过氧化氢蒸汽等消毒剂对内腔进行擦拭和喷洒，杀灭残留微生物。这种方式操作简便，但对操作规范和人员经验有一定依赖。

三、高温自动灭菌程序详解（以Heracell VIOS为例）

1. 灭菌机制

Heracell VIOS系列培养箱采用高温空气对流灭菌技术，程序设定为在180°C ±5°C条件下连续运行6小时，灭菌期间系统将自动关闭所有传感器与气体供应，由程序接管控制。

灭菌对象包括：

• 内胆结构

• 搁板、支架

• 门封胶条（耐高温硅胶材质）

• HEPA空气过滤模块（耐热结构）

• 风扇系统（高温兼容）

此类灭菌程序已通过验证，满足实验室微生物清除标准（如EN 285、ISO 17665）。

2. 程序启动条件

• 内部清空：所有培养皿、培养瓶、液体容器必须移出。

• 附件拆卸：如CO₂检测管、外接探头等敏感配件需断开或保护。

• 门封检查：检查门封是否贴合，防止高温泄漏。

• 电源稳定：灭菌程序全程需稳定供电，不可中断。

3. 操作步骤

以下以Heracell VIOS 160i为例：

1. 进入系统设置

• 从主菜单选择“Sterilization”功能。

• 系统会自动检查当前状态是否符合灭菌要求（温度、门状态、内部负载等）。

2. 确认操作

• 屏幕提示确认是否开始灭菌。

• 用户需输入管理员密码（如已设定），确认执行操作。

3. 灭菌过程

• 升温阶段（1.5小时）：温度逐步提升至180°C。

• 保温阶段（6小时）：维持180°C恒温灭菌。

• 冷却阶段（3小时以上）：系统自动降低至安全开启温度。

4. 结束提示

• 灭菌完成后，设备提示“Cycle Complete”。

• 系统记录本次灭菌日志，可通过屏幕或数据接口导出。

5. 重新配置

• 恢复CO₂连接。

• 安装内部附件。

• 运行空载测试，确认温度与气体控制功能恢复正常。

4. 灭菌周期建议

• 常规实验室使用：每1-2个月执行一次。

• 出现污染事件后：立即执行1次灭菌。

• 长时间停机后重新使用前：建议先运行1次灭菌。

四、安全注意事项

高温自动灭菌虽操作便利，但仍需注意以下几点：

1. 避免人员接触设备表面

灭菌运行期间设备外壳温度可能升高，操作人员应远离，避免烫伤。

2. 严禁夹带液体或塑料器皿灭菌

非耐热器具在高温下可能融化或爆裂，导致污染或设备损坏。

3. 灭菌完成前不得强行断电或开门

中途干预可能导致灭菌失败、系统损坏或热气泄露伤人。

4. 不得高频率运行灭菌程序

连续灭菌会加速电子元件老化，建议间隔至少两周以上。

五、常见问题与解决建议

六、无自动灭菌功能型号的消毒建议

如Thermo 311、160i等型号无内置灭菌程序，可参考以下人工灭菌流程：

1. 物理清洁

• 用70%乙醇擦拭腔体、搁架、门封等部位。

• 清洗水盘并高温高压灭菌（或使用消毒液浸泡）。

2. 化学消毒

• 使用0.5%-1%次氯酸钠溶液擦拭后静置15分钟，再用清水擦干。

• 使用3%过氧化氢喷洒后关闭门30分钟。

3. 紫外辅助

• 如有条件，可用便携式UV灯对内腔照射15分钟以上。

七、维护与记录建议

为了保持培养箱在长期运行中的洁净性与稳定性，推荐建立灭菌与维护记录：

• 建议张贴“灭菌记录表”于设备侧面或实验记录本中。

• 若用于临床或GMP要求环境，应配合SOP文档执行。

八、总结

赛默飞培养箱配备的自动高温灭菌程序是提升实验洁净度、降低污染风险的重要工具。通过高温对整腔系统进行定期杀菌，可减少微生物残留，提高培养环境的可控性，尤其适合对细胞活性要求较高的科研项目。操作过程中需严格遵守程序与安全指引，避免误操作带来的设备损坏与人身伤害。

对于不具备自动灭菌功能的机型，也可通过科学的化学消毒手段结合日常维护，维持培养箱的清洁状态。