一、概述与应用背景
Thermo Scientific HERAcell 150i 二氧化碳培养箱具备精准的温度、湿度与气体控制系统，不仅适用于细胞培养，也可用于多种微生物（真菌、细菌）培养。通过采用专利湿化系统、内置 HEPA 过滤和 90 °C 湿热消毒（ContraCon）等技术，该培养箱能够为微生物实验提供高度可控与清洁的环境，降低污染风险并保障实验的一致性与可靠性。
二、内腔材质与抑菌性能
实心铜内胆（Solid Copper Interior）
铜材质对多种微生物（包括革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌孢子）具有天然的抑制作用，可减少表面生物膜形成和交叉污染。实心铜内胆经过高精度抛光处理，表面光滑，便于清洁，无需担心螺丝或缝隙成为微生物藏匿处。不锈钢内胆（Stainless Steel Interior）
对于预算或特殊耐化学性需求，也可选配 316L 电解抛光不锈钢内胆。虽然不具备铜的抑菌特性，但其平滑的表面和耐腐蚀性能仍能满足大多数微生物培养的清洁需求。
三、温度与湿度控制
温度精度与均匀性
温度范围：环境温度 + 3 °C 至 55 °C，满足多数常见细菌（25–37 °C）与真菌（25–30 °C）培养温度需求。
温度稳定性：± 0.1 °C（於 37 °C）保证在长时间培养中温度波动极小，减少菌落间生长差异。
湿度控制
无水盘湿化设计（Pan-less Reservoir）：内部湿度可快速恢复至 95% ± 3%，避免传统水盘带来的潜在生物膜污染。
湿度监测与报警：iCAN 触摸屏实时显示湿度水平，当水箱需补水时会即时提示，避免培养基干涸。
四、气体与空气洁净度
CO₂ 与可选 O₂ 控制
CO₂ 范围：0–20%，控制偏差 ± 0.1%，满足需二氧化碳辅助培养的革兰氏阴性或需高 CO₂ 促进生长的微需氧菌种。
O₂ 控制（Tri-Gas 选配）：可达 0.1%–21%，适合需微需氧环境（如微需氧乳杆菌、兼性厌氧菌）或需高氧条件下的真菌培养。
气体纯度与压力
CO₂/O₂ 气源需医用级纯度（≥ 99.5%），入口压力 0.8–1.0 bar，以免管路杂质干扰传感器或造成气体浓度波动。
HEPA 过滤系统
内部高效 HEPA 过滤器每 60 s 过滤整个腔室体积一次，可实现 ISO Class 5（Class 100）洁净度，有效去除空气中微生物、孢子与颗粒物。
分段式内门
三片可选内门设计，分区开启大幅减少整体气氛干扰，降低门开次数带来的二次污染风险，且帮助快速恢复培养参数。
五、对真菌培养的具体建议
温度与湿度设置
多数酵母（Saccharomyces cerevisiae）最佳生长温度 28–30 °C，湿度维持在 90%–95% 以防培养基表面干裂。
丝状真菌（如 Aspergillus、Penicillium）可在 25–28 °C 下快速形成菌落，湿度 85%–90% 可避免空气中孢子滞留过湿影响成像。
气流与孢子控管
在培养真菌时避免持续气流直吹培养基表面，可将培养皿放置于侧边搁板，并在门开后迅速关闭，以降低空气中孢子漂移。
门开启次数与时间宜最小化：建议一次性取放多个样本，减少门开时长。
托架与培养皿布置
使用耐高温、可反复高压灭菌的玻璃培养皿或可高压灭菌聚苯乙烯皿，托架之间留出至少 25 mm 的空间，确保空气循环与温度均匀。
若需观察菌落形态，可在玻璃搁板上铺设无菌铝箔以防污染托架。
真菌孢子清理
真菌孢子易附着于内壁，推荐每次培养结束后以 70% 乙醇擦拭内门与侧壁，并定期运行 ContraCon 湿热消毒循环（90 °C，默认程序）以彻底灭活孢子。
六、对细菌培养的具体建议
温度与 CO₂ 依赖性
大多数革兰氏阴性菌（如 E. coli、P. aeruginosa）可在 37 °C、常压下生长；对于需 CO₂ 辅助的细菌（如 Helicobacter pylori），可设定 5%–10% CO₂。
兼性厌氧菌（Enterococcus spp.、Streptococcus spp.）可利用 Trigas 选配将 O₂ 水平降至 5%–8%，并辅以 5% CO₂，实现微需氧条件。
培养基与 pH 控制
使用含有 pH 指示剂的固体培养基（如 MacConkey、Blood agar）时，CO₂ 变化会影响指示剂颜色，应保证 CO₂ 浓度稳定以维持 pH 读数准确。
液体培养可选用大容量培养瓶，瓶颈处留空间以利气体交换，防止压力过高后影响囊壁或瓶口密封。
防止交叉污染
不同菌株应分区培养：可使用分门别类的平板托盘或在不同层架上标注编号。
理想情况下，不同生物安全等级（BSL 1 vs BSL 2）的菌株不应在同一台培养箱内同时操作。
样品取放流程
取放前先用乙醇擦拭手套和携带容器，打开培养箱门后应迅速完成操作并关闭；
可在箱外设置临时转运站（含紫外灯消毒灯、70% 乙醇喷雾），进一步降低污染风险。
七、日常维护与消毒流程
日常清洁
每周用 70% 乙醇或无纤维脱落的消毒湿巾擦拭内壁、托架、门封条等；
水箱仅需外置补水，不向腔内直接灌水，减少内腔清洁频率。
ContraCon 湿热消毒
建议每月运行一次 90 °C 湿热消毒循环，以彻底灭活细菌、真菌孢子与支原体；
该流程无需拆卸任何传感器或硬件，消毒后直接进入培养环境，简化操作并减少人为误差。
HEPA 过滤器更换
HEPA 滤芯建议每 12 个月更换一次，或当 iCAN 屏显提示阻力过高时及时更换，以保证洁净度。
传感器校准
CO₂ 传感器（TC 型）每 6 个月做一次零点与跨度校准；若选用 IR 传感器，则可按厂家建议每 12 个月校验一次。
八、故障排查与应急预案
温度或湿度异常
检查外部供电与进气状况；确认水箱水位感应器正常；
如故障持续，可启动备用电加热板和加湿系统，或将样本短暂转移至同类 incubator。
气体供应中断
iCAN 会即时报警，先检查气瓶压力与管路接头；
紧急情况下，可使用 CO₂ 生成装置或二氧化碳气体袋完成短时过度维持。
培养箱内部污染
若发现培养基表面或腔壁有明显照肉眼可见的菌落，应立即停机，移除所有样本并运行完整 ContraCon 消毒流程；
检查所有进气、排气管路并高压灭菌或更换，以排除管路内残留微生物。
九、选购与实验室布局建议
独立分区
建议将微生物培养箱与哺乳动物细胞培养箱分置不同实验室或洁净区，避免相互交叉污染。
环境条件
培养箱应放置在远离通风口和人员频繁走动区的稳定平台上，保证良好通风且无直射阳光；
地面及周边应易于清洁，避免潮湿区域。
配件与备品
常备可高压灭菌的托架、培养皿、管路连接件与酒精消毒用品；
建议配套使用紫外线生物安全柜进行样本预处理，最大程度减少培养箱内的初始污染。
十、总结
通过合理选择内腔材质、精确设置温湿与气体参数、严格执行日常清洁与湿热消毒流程，以及科学规划实验室布局与操作流程，Thermo Scientific HERAcell 150i CO₂ 培养箱能够为真菌与细菌培养提供高度可靠、低污染的环境。结合实心铜内胆的抑菌优势和 HEPA 过滤、ContraCon 消毒等多重保护，实验室可大幅降低微生物培养中的交叉污染风险，提升培养成功率与结果可重复性。
