基于 MW-D10 型超純水機(jī)的細(xì)胞培養(yǎng)（貼壁 / 懸浮細(xì)胞）無菌超純水供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化方案
上海儀器網(wǎng) / 2025-09-28
一、方案背景與產(chǎn)品適配性?
細(xì)胞培養(yǎng)（尤其是貼壁細(xì)胞如 HeLa 細(xì)胞、懸浮細(xì)胞如 CHO 細(xì)胞）對水質(zhì)極其敏感，水中的微生物、內(nèi)毒素、離子雜質(zhì)（如 Na?、Cl?）會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡、貼壁率下降或代謝紊亂。MICHEM / 美誠 MW-D10 型超純水機(jī)采用 “預(yù)處理 + RO 反滲透 + EDI 電去離子 + 紫外殺菌 + 0.22μm 終端過濾” 五級凈化系統(tǒng)，可將水質(zhì)電阻率提升至 18.2MΩ?cm（25℃），內(nèi)毒素含量≤0.001EU/mL，微生物菌落數(shù)≤1CFU/mL，完全滿足 GB/T 6682-2022《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》中細(xì)胞培養(yǎng)用水的一級水標(biāo)準(zhǔn)。本方案基于該設(shè)備特性，建立從制水到供水的全流程無菌控制體系，適配貼壁與懸浮細(xì)胞的差異化培養(yǎng)需求。?
二、核心操作流程與優(yōu)化策略?
（一）前期準(zhǔn)備與設(shè)備調(diào)試?
- 設(shè)備安裝與預(yù)處理：將 MW-D10 超純水機(jī)置于細(xì)胞房潔凈區(qū)（萬級環(huán)境），進(jìn)水端連接符合市政自來水標(biāo)準(zhǔn)的水源（水壓 0.1-0.4MPa），預(yù)處理濾芯（PP 棉 + 活性炭）需提前浸泡活化 30min，開機(jī)后運(yùn)行 “沖洗模式” 15min，排出管道內(nèi)殘留雜質(zhì)；通過設(shè)備觸控屏設(shè)定水質(zhì)參數(shù)（電阻率≥18MΩ?cm、水溫 20-25℃），啟動 “無菌模式”（紫外燈自動開啟，殺菌波長 254nm，每小時自動照射 30min）。?
- 耗材無菌適配：選用無菌聚四氟乙烯（PTFE）儲水罐（容積 5L，適配 MW-D10 出水接口），使用前經(jīng) 121℃高壓滅菌 20min，冷卻后連接設(shè)備出水端；輸送管道采用食品級硅膠管（內(nèi)徑 6mm），用 0.5% 過氧乙酸溶液循環(huán)浸泡消毒 1h，再用超純水沖洗至電阻率穩(wěn)定在 18MΩ?cm 以上，避免管道殘留消毒劑影響細(xì)胞活性。?
- 用水需求預(yù)判：根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)規(guī)模設(shè)定制水量，貼壁細(xì)胞（如 6 孔板培養(yǎng)）單塊板需培養(yǎng)基約 12mL（超純水占培養(yǎng)基配方的 80%），懸浮細(xì)胞（如搖瓶培養(yǎng)）500mL 搖瓶需培養(yǎng)基 200mL，據(jù)此設(shè)定 MW-D10 的 “定時制水” 功能（如每日早 8 點(diǎn)自動制水 3L，滿足當(dāng)日培養(yǎng)需求），避免超純水長期儲存導(dǎo)致污染。?
（二）超純水制備與供應(yīng)規(guī)范?
- 初級制水：啟動 MW-D10 “RO 模式”，去除原水中 99% 的離子與顆粒物，產(chǎn)水作為 “預(yù)處理水” 用于設(shè)備內(nèi)部清洗；?
- 高級制水：切換至 “超純模式”，經(jīng) EDI 與紫外殺菌后，產(chǎn)水輸送至無菌儲水罐，儲水罐內(nèi)置液位傳感器，當(dāng)水量低于 1L 時設(shè)備自動補(bǔ)水產(chǎn)水，避免斷供；?
- 終端輸送：使用無菌移液器或蠕動泵從儲水罐取水，貼壁細(xì)胞培養(yǎng)基配制時，超純水需先預(yù)熱至 37℃（與細(xì)胞培養(yǎng)箱溫度一致），懸浮細(xì)胞用水可直接使用室溫超純水（避免溫度波動影響細(xì)胞懸浮狀態(tài)）。?
- 儲水罐每日更換一次，更換前用超純水沖洗 3 次，罐口加蓋無菌透氣膜（允許空氣流通但阻擋微生物）；?
- 輸送管道每周更換一次，每次使用前用 MW-D10 產(chǎn)水沖洗管道 5min，排除管道內(nèi)滯留空氣；?
- 操作人員需佩戴無菌手套與口罩，取水時避免手部接觸儲水罐接口，設(shè)備觸控屏每日用 75% 乙醇擦拭消毒，防止交叉污染。?
- 貼壁細(xì)胞：因?qū)λ|(zhì)潔凈度要求更高（需避免內(nèi)毒素影響細(xì)胞貼壁），MW-D10 需開啟 “增強(qiáng)除內(nèi)毒素模式”（EDI 模塊電流提升至 0.8A），確保內(nèi)毒素含量≤0.0005EU/mL；?
- 懸浮細(xì)胞：因培養(yǎng)體系易受離子濃度影響（如 K?濃度過高會導(dǎo)致細(xì)胞聚集），需通過設(shè)備 “離子監(jiān)測功能” 實(shí)時監(jiān)控離子含量，當(dāng) Na?濃度≥0.1μg/L 時，自動啟動 RO 膜反沖洗，維持離子純度。?
（三）質(zhì)量控制與問題排查?
- 日常質(zhì)控：每日取水后，用電阻率儀檢測水質(zhì)（需≥18MΩ?cm），取 10mL 超純水進(jìn)行微生物培養(yǎng)（37℃培養(yǎng) 48h，菌落數(shù)需為 0）；每周檢測內(nèi)毒素（采用鱟試劑法），確保內(nèi)毒素含量達(dá)標(biāo)。若電阻率下降至 17MΩ?cm 以下，需更換 RO 膜；若微生物超標(biāo)，檢查紫外燈是否正常工作（使用壽命約 5000h，需定期更換）。?
- 細(xì)胞貼壁率下降：排查超純水內(nèi)毒素含量，若超標(biāo)需更換 EDI 模塊；?
- 懸浮細(xì)胞聚集：檢測水中離子濃度，若 K?、Ca²?濃度過高，啟動設(shè)備 “深度除鹽模式”；?
- 制水量下降：檢查預(yù)處理濾芯是否堵塞（PP 棉濾芯若變色需立即更換），或進(jìn)水水壓是否穩(wěn)定（低于 0.1MPa 時需調(diào)整進(jìn)水閥門）。?
三、方案優(yōu)勢與應(yīng)用價值?
本方案依托 MW-D10 超純水機(jī)的五級凈化與無菌控制能力，使細(xì)胞培養(yǎng)用水合格率達(dá) 100%，貼壁細(xì)胞貼壁率提升至 95% 以上（傳統(tǒng)純水機(jī)方案約 85%），懸浮細(xì)胞存活率維持在 98% 以上。相比外購無菌超純水，該方案成本降低 60%，且實(shí)現(xiàn)實(shí)時制水與供應(yīng)，避免外購水儲存過程中的污染風(fēng)險。方案適用于細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的疫苗研發(fā)、細(xì)胞治療、藥物篩選等場景，為貼壁與懸浮細(xì)胞的穩(wěn)定培養(yǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)化水質(zhì)保障。?
