一、引言：实验环境控制与灭菌的重要性

二氧化碳培养箱（CO₂ Incubator）是现代生命科学实验室中极为关键的设备之一，广泛用于哺乳动物细胞培养、组织工程、生物制品制备和药物敏感性试验等多个研究和生产环节。其主要功能是提供恒定的温度、湿度和二氧化碳气体浓度，模拟体内环境以支持细胞生长。然而，细胞培养的最大威胁之一便是微生物污染，如细菌、真菌、酵母或支原体等，一旦污染发生将严重影响实验结果乃至全部样本报废。

在此背景下，清洗和灭菌成为CO₂培养箱维护中的核心环节。问题也由此引出：**在清洗之后是否还必须进行灭菌处理？**本文将从污染控制原理、清洗与灭菌的区别、培养箱内部结构特点及设备类型差异等多个维度出发，系统论证清洗之后是否仍需进行灭菌处理，并提供实操建议，帮助实验人员建立高效、安全的实验环境维护制度。

二、清洗与灭菌的概念区别

2.1 清洗（Cleaning）

清洗是指物理去除污染物、沉积物和有机残留物的过程，通常包括：

• 擦拭培养箱内壁和托盘；

• 去除水垢和蒸发器上的沉积；

• 清空和清洗水盘；

• 使用温和的清洁剂清洗内部表面。

清洗的核心目标是去除肉眼可见和不可见的污染源，减少微生物滋生的基础。

2.2 灭菌（Sterilization）

灭菌则是一种化学或物理方式，用于杀灭所有活性微生物，包括细菌、真菌、孢子和病毒等。常见的灭菌方式包括：

• 高温高压灭菌（如121℃ 15分钟）；

• 紫外线照射；

• 过氧化氢气体灭菌；

• 高温烘烤灭菌（干热法）；

• 酒精擦拭和消毒剂熏蒸（如75%乙醇、次氯酸钠、福尔马林等）。

灭菌更侧重于“杀灭”而非“去除”，是防止微生物再次繁殖的最后一道屏障。

三、培养箱污染源分析及清洗后残留风险

3.1 主要污染来源

CO₂培养箱中的污染物主要来自以下几个方面：

• 培养基泼洒或细胞液滴蒸发残留；

• 操作过程中人员携带的微生物；

• 水盘中的水体因长期未更换滋生藻类或细菌；

• 空气中携带的灰尘、孢子等污染物；

• 设备通风管道和加湿系统。

3.2 清洗后残留的潜在风险

清洗虽可有效去除有形污染，但难以彻底消灭：

• 清洁死角残留微生物：加热盘、风道、传感器护罩等结构复杂部位难以彻底清洁；

• 生物膜未被破坏：细菌或真菌形成的生物膜具有极强的抵抗力，普通清洗难以清除；

• 残留水分成为再污染源：清洗过程中产生的水汽若未及时干燥，将成为微生物复活的温床；

• 灭活不彻底的孢子：某些微生物孢子具有极强耐性，仅靠清洗无法消灭。

结论：清洗不能等同于灭菌，尤其在设备长时间未维护、近期曾发生污染事件或用于高风险样品培养（如原代细胞、肿瘤细胞）时，清洗后必须配合灭菌方可保障环境无菌。

四、哪些情况下清洗后必须进行灭菌？

4.1 高风险实验操作前后

若培养箱将用于以下实验，清洗后强烈建议进行灭菌处理：

• 培养原代细胞、干细胞、免疫细胞等高敏感性细胞；

• 多用户混合使用的开放式培养箱；

• 疫苗、病毒、基因编辑实验；

• 曾出现真菌污染或支原体检测阳性记录。

4.2 培养箱长时间未使用

长时间停用后，即使外观清洁也极易在内部沉积死灰和孢子，因此重新启用前必须清洗+灭菌。

4.3 定期维护节点

建议每季度或每半年执行一次全流程清洗+灭菌，以保证长期稳定运行。

五、如何科学进行清洗与灭菌的衔接处理？

5.1 清洗步骤参考流程

1. 关闭电源和气源；

2. 移除内部物品：包括隔板、水盘、温度探头支架等；

3. 使用中性清洁剂和温水擦拭内部表面；

4. 用纯水冲洗干净，避免化学残留；

5. 必要时使用75%酒精再次擦拭；

6. 晾干或使用低温烘干法。

5.2 灭菌方法选用

根据培养箱型号和耐受性，选择合适的灭菌方式：

• 热灭菌（常见于高端品牌）：部分CO₂培养箱配有自动高温灭菌程序（180℃ 2小时），操作安全方便；

• 过氧化氢熏蒸：适用于不耐热的培养箱，可有效灭菌但需注意通风；

• 紫外线照射：作为补充手段适用于内腔较小的设备，但紫外线不能穿透灰尘或有机物；

• 手动消毒剂擦拭：常用消毒剂包括75%乙醇、0.5%过氧乙酸、次氯酸钠溶液等。

注意：灭菌后需充分通风干燥再投入使用，以防化学残留对细胞毒性影响。

六、不同培养箱类型与灭菌要求差异

不同型号与品牌的CO₂培养箱在灭菌要求上也存在差异：

七、结语：清洗与灭菌并行是保障无菌环境的基础

CO₂培养箱作为实验室中最容易发生交叉污染的设备之一，清洗只是初步步骤，**若想真正实现环境无菌、保障实验安全，灭菌是不可或缺的环节。**特别是在高通量培养、敏感性研究项目及公共实验室共享设备中，建议将“清洗+灭菌”作为一体化流程纳入实验室SOP管理制度。

通过定期执行规范的清洁与灭菌措施，能够有效延长培养箱使用寿命、提升实验重复性、保障人员健康及细胞培养的质量。无论设备是否自带灭菌功能，“清洗后是否需要灭菌”这一问题，答案是： 在大多数场景下，“是必须的”。