一、CO₂培养箱共用背景及基本特性

1. 共用现状与成因

• 经费限制：单台高性能CO₂培养箱价格昂贵，不可能为每位实验人员单独配备。

• 空间资源有限：部分实验室场地狭小，难以容纳多台设备。

• 实验周期重叠：实验设计时间线交叉，导致多位研究者需要同时使用。

• 团队协作需求：项目组内多位成员共享实验材料、细胞株等资源。

2. 设备性能要求

CO₂培养箱需维持以下关键指标的稳定性：

• 温度：一般恒定在37°C ± 0.1°C；

• CO₂浓度：保持在5% ± 0.2%；

• 相对湿度：维持在90%以上，防止培养液蒸发；

• 无菌环境：避免细菌、真菌和支原体污染。

多人操作过程中的扰动容易影响上述参数的稳定。

二、多人共用CO₂培养箱可能带来的主要问题

1. 温度和气体浓度波动

频繁开关培养箱门会导致内部温度和CO₂浓度短时下降，需要数分钟恢复，容易造成细胞生长节律紊乱，尤其是敏感细胞（如iPSCs、肿瘤干细胞）受影响更明显。

2. 湿度丢失与培养液蒸发

多人频繁打开门体，导致热湿空气外泄，内部湿度下降。如果水盘未及时补水，培养皿中的液体会加速蒸发，导致pH波动和渗透压变化。

3. 交叉污染风险

• 细菌与真菌污染：不同实验人员操作习惯不同，一人污染可迅速蔓延至全箱。

• 支原体隐性污染：极难检测，可长期存在，对细胞影响巨大。

• 化学干扰：如使用含抗生素、DMSO或其他溶剂的培养基，蒸汽扩散可能影响他人细胞。

4. 样品识别混乱

若缺乏清晰标记与分区管理，不同研究人员的培养皿易混淆，误拿误用情况时有发生，严重时甚至造成实验数据失效或细胞系灭失。

5. 维护责任不明确

共用设备容易出现“责任模糊”现象，一旦出现污染、故障、缺水、报警等问题，难以追责或及时解决，设备长期处于亚健康状态。

三、干扰的影响机制详解

1. 动态环境稳定性受破坏

CO₂培养箱设计用于维持稳定“微环境”，一旦频繁开门或温度/气体迅速变化，将打破平衡，诱导细胞表达变化、凋亡或形态异常。

2. 空气气溶胶传播加剧

开门时空气扰动显著增强，空气中的霉菌孢子、细菌颗粒或挥发性物质更易在箱内传播，从而造成多位实验者细胞交叉污染。

3. 操作习惯差异扩大风险

部分实验者可能忽视操作规范，如不戴手套、不用酒精擦拭培养皿底部、不更换水盘水质等，直接导致共用环境质量下降。

四、共用管理原则：预防为主，责任明晰

在多人共用CO₂培养箱的场景中，应遵循以下三项基本管理原则：

1. 分区明确：每位使用者拥有独立空间；

2. 时间管理：分时段进入，减少高峰重叠；

3. 规范操作：统一清洁、消毒和物品标识流程。

五、避免干扰的管理与技术措施

1. 实行使用登记制度

• 设置培养箱使用登记表或电子排班系统；

• 记录使用人、时间段、样品类型；

• 如发生污染或故障，可迅速追踪源头。

2. 培养箱内部分区管理

• 使用架层标签明确划分使用者区域（如姓名、项目组别）；

• 禁止越区存放培养皿或其他物品；

• 大型实验室可通过购买“多层模块托盘”分隔样品空间。

3. 样品标识规范

• 所有培养皿/瓶需贴上标签，包括使用人、细胞系名、日期、培养基种类；

• 建议使用耐湿标识贴纸或防水记号笔，防止标签脱落；

• 对于长期培养项目，采用颜色标识区分更直观。

4. 开门操作标准化

• 每次开门时间不超过30秒；

• 取放样品应一次完成，避免多次往返；

• 门体关闭应确认密封，防止漏气；

• 建议设定“开门记录器”自动监控操作频率。

5. 水盘维护与湿度控制

• 使用蒸馏水并每周更换一次，防止水垢与微生物滋生；

• 定期清洗水盘并用75%酒精消毒；

• 实施水位线观察机制，低于刻度线及时补水；

• 鼓励使用带湿度传感器的培养箱型号。

6. 实行周轮值管理制度

• 轮流指定“本周负责人”负责：

• 检查报警提示；

• 补充水盘；

• 定期消毒；

• 协调多人使用安排。

7. 建立污染应急机制

• 若发现培养物污染，应立刻标记、隔离污染源并通知所有使用人；

• 如污染范围广泛，建议执行全箱灭菌程序（高温灭菌或过氧化氢灭菌）；

• 实验记录中备注污染日期与细胞批次，避免使用被污染样本。

8. 使用前/后的消毒流程标准化

• 开门前后手套用酒精消毒；

• 培养皿外壁必须擦拭干净方可放入箱内；

• 出箱样品在超净台内开盖前再次擦拭外表。

六、建立文化：共用中的相互尊重与制度执行

硬性制度虽可规范操作，但要确保制度执行到位，还需营造实验室内部的良好科研文化：

• 互相尊重、主动沟通：每位成员都应意识到共享设备所承担的集体责任；

• 信息透明、问题及时反馈：发现异常应主动上报，而非私下处理；

• 统一培训机制：新成员上岗前需完成培养箱操作与共用规范的培训；

• 设立奖惩机制：对良好维护者给予表扬，违规行为设立记录并通报。

七、成功实践案例分享

案例一：研究所A的“多区+负责人”制度

某国家级生命科学研究所设有10个课题组共用4台CO₂培养箱，每台划分上下5层，每层由特定课题组负责。设立“每周箱管员”轮岗制度，定期清洁、记录使用状况。该制度实施1年后，污染事件从平均每季度4起下降至不足1起。

案例二：高校B实验室的电子化登记系统

某高校实验室开发内部微信小程序，每位使用人扫码进入设备预约界面，预约后方可使用，每次操作前需打卡与确认责任。系统与温湿度数据联动，实现预警提醒，极大提高设备管理效率。

八、结语：共享但不混乱，合作中有边界

CO₂培养箱在多人共用的环境中并非不可控，只要从制度建设、技术流程、行为规范、文化引导四个维度共同发力，就可以将“共用”从风险源转变为高效协作的模式。在信息化与规范化日益深入的科研环境中，管理到位的共享机制反而可以提升实验室运行效率，增强团队合作精神。

因此，避免干扰的关键在于前置管理、过程控制与持续反馈。唯有如此，方能保障实验数据的准确性，保护科研成果的可靠性。