
二氧化碳培养箱颗粒计数器数据偏高时应检查哪些过滤部件?
一、背景与原理
颗粒计数器通过光散射法捕捉 ≥0.3 µm 或 ≥0.5 µm 悬浮粒子数量,用以衡量培养箱内空气洁净度。当监测值连续超出预设阈值(如 ≥3500 粒/ft³@0.5 µm),首要怀疑空气净化路径中的过滤件堵塞、破损或装配失效;其次才考虑外源带入。厘清过滤架构后逐个排查,可快速把异常锁定到具体组件。
二、循环风机段 HEPA/ULPA 终端过滤器
部位说明:大多数 170 L 以上箱体在风机回风口或顶板设置 H13–H14 级 HEPA,少数旗舰机型配置 U15 ULPA。过滤效率决定箱内基线洁净度。
失效表现:滤材局部穿孔、折痕处胶条老化、铝框变形导致旁路泄漏;或尘载量接近饱和,引起压差升高、风速降低。
检查要点:
关机拆卸后以 1000 lx 透光法检视 pin-hole;
密封条与箱壁压痕应均匀,无松脱;
若具备 PAO/DOP 扫描仪,进行 ≥0.01 % 漏率完整性测试;
回风风速下降 >15 % 或压差传感器报警亦提示更换时机。
三、空调预过滤棉或金属网(Pre-Filter)
部位说明:部分机型在风机轴前端增加可拆洗粗滤层,用于截留大于 5 µm 颗粒,延长终端 HEPA 寿命。
失效表现:滤棉积尘结块,气流短路;金属网被清洗剂腐蚀后孔径扩大。
检查要点:
观察滤面颜色,深灰或起毛则需更换;
以风速仪测入口流量,对比洁净新棉;
建议 1–3 个月拆洗一次,防止二次飘尘。
四、CO₂ 气源端 0.22 µm 亲水/疏水菌落过滤器
部位说明:CO₂ 钢瓶减压阀后通常串联聚丙烯或 PES 材质的一次性气体滤芯(又称 Sterile Filter)。
失效表现:滤膜刺穿、受潮导致细菌膜破裂产生微屑;接头螺纹松动引起“旁通”。
检查要点:
关闭总阀后做肥皂液泄漏测试;
拆下滤芯通光对照,若见黑斑应报废;
厂商规定 6–12 个月或累计 500 kg 气量更换一次。
五、空气交换口迷你 HEPA(Supply-Exhaust Capsule)
部位说明:为平衡舱压,一些品牌在箱体背板预留 Ø25–Ø50 mm 进排气孔并塞入迷你 HEPA。
失效表现:塞子未完全插入、O-ring 老化、抽出实验产生划痕;长期高湿环境导致滤料菌斑。
检查要点:
手触旋转是否松动;
取样擦片,在血琼脂平板培养,若 48 h 出现菌落则需高温灭菌或更换;
建议每月点检密封圈。
六、加湿系统雾化片进气过滤棉
部位说明:超声加湿机型用风机将室内空气吹过雾化腔,如过滤棉脏堵则粉尘随水雾进入箱体。
失效表现:雾化效率下降,水珠携带灰粒沉积在搁板。
检查要点:
以白纸贴滤棉出口,运行 1 min 后观察纸面粉痕;
清洗或更换频次按水质硬度与开机时长评估,建议 2–4 周。
七、风道密封垫 & 法兰橡胶圈
部位说明:HEPA 出风口至箱内分流板之间依靠 EPDM 或硅胶垫片保持气密。
失效表现:老化龟裂或拆装后复位不良,形成旁路微缝,是颗粒计数升高的常见隐患。
检查要点:
用灯检和烟雾笔沿缝隙巡查气流;
历次维护拆装应记录矩形垫片更换日期;
垫片暴露在 180 °C 灭菌循环后需重新压紧确认硬度。
八、风机叶轮积尘与端盖过滤网
部位说明:轴流或离心风机的后盖往往附带网罩,以免大颗粒卷入;长期未洗会堆积棉絮并二次飞散。
失效表现:叶片失衡振动,灰尘剥离后被气流带至箱内,瞬间抬高计数器读数。
检查要点:
停机取下网罩,用无纺布蘸 70 % 乙醇擦洗;
观察叶片前后积尘厚度,大于 0.5 mm 即需清理;
若风机噪声增大,检查轴承润滑同时排灰。
九、门封条隐藏微孔滤带
少数高端舱门边框埋有窄幅活性炭-玻纤混合滤带,用于吸附开门瞬间涌入的大颗粒和 VOC。若封条变形或滤带饱和,同样会使粒子计数飙升。
排查策略:目检封条完整性 → 闭门纸张拉力法检测密封度 → 必要时整体换新。
十、过滤件更换与再验证流程
备品备件入库前须附制造批号、滤效报告和灭菌凭证。
现场更换应在停机、UV 杀菌后进行,操作员穿戴无尘服避免人为带尘。
换装后执行三级验证:
压差或风速初筛;
PAO/光尘完整性试验;
粒子计数器 30 min 连续监测,确认读数低于历史均值 +2σ。
十一、记录与趋势分析
所有过滤组件需在《过滤器维护日志》留痕:日期、操作者、部件序列号、检测结果、采取措施。定期使用统计软件绘制颗粒计数折线,对突增点进行鱼骨图剖析,可预判 HEPA 失效趋势,实现预防性换滤。
十二、总结与建议
当 CO₂ 培养箱颗粒计数器连续偏高,首选思路是沿空气流向倒查每一道过滤屏障。从循环 HEPA 到气源滤芯、从预过滤棉到密封垫圈,多角度排除堵塞、破损、旁通与二次扬尘四类问题。完成物理检修后,务必以标准化测试和完整的记录链闭环,确保洁净度迅速恢复并可追溯。通过建立周期点检、压差监测、趋势报警三重机制,可显著降低未来突发粒子超标的概率,保障细胞培养过程的稳定可靠。
