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细胞培养箱的灭菌方式:干热与湿热的技术博弈

发布时间:2025-08-20

细胞培养箱是一种用于模拟生物细胞或组织生长环境的培养设备,通过精确控制培养箱内环境温度、湿度、CO₂浓度等参数,为细胞提供稳定的体外生长条件,环境的稳定性和洁净度直接决定了细胞培养的质量。


目前细胞培养箱主流的灭菌方式可分为干热灭菌与湿热灭菌两大类,干热灭菌的核心原理是利用高温干热空气破坏微生物的蛋白质结构与核酸分子,通过氧化作用实现灭菌效果。其典型操作流程是将细胞培养箱内部温度升至160-180℃,并维持2-4小时。在这一过程中,高温使微生物体内的酶类失活、细胞膜破裂,最终导致生物大分子降解。湿热灭菌则依赖饱和蒸汽的潜热释放实现灭菌。其标准程序是将培养箱内部注入少量纯净水,通过加热使水蒸发为121-134℃的饱和蒸汽,在0.1-0.2MPa的压力下维持15-30分钟。蒸汽接触微生物时迅速冷凝并释放大量热量,使蛋白质变性速度远超干热环境,同时蒸汽的高穿透力可深入设备缝隙与多孔材料内部。
从技术特点来看,干热灭菌的突出优势在于对脂溶性污染物的高效清除。对于培养箱内残留的血清、培养基等含脂类物质,干热可通过缓慢氧化作用彻底分解有机成分,避免此类物质在低温灭菌中形成难以清除的残留物。但是干热空气的穿透力较弱,对于培养箱内部的缝隙、角落或多层搁板的堆叠区域,可能出现灭菌死角,需通过提前拆卸可拆卸部件(如隔板、水盘)来减少盲区。
湿热灭菌的核心优势体现在灭菌效率与彻底性上。在121℃饱和蒸汽环境中,细菌芽孢的杀灭时间仅为干热灭菌的1/10,且对支原体等无细胞壁微生物的清除率可达99.99%。高温蒸汽还可渗透至传感器探头的细微孔隙中,避免微生物定植,非常适合内含传感器、多层搁板等配件的结构复杂培养箱使用。
总之,干热灭菌以其对脂类污染物的高效清除和干燥环境优势,适用于特定样本类型与设备材质;湿热灭菌则凭借高穿透力、短耗时和广谱杀菌能力,成为多数常规细胞培养的首选。