厌氧培养箱是生物环境试验中用于模拟厌氧环境的核心设备,其环境参数(如厌氧度、温度、湿度、气体浓度)的稳定性直接影响厌氧微生物的生长状态与试验结果准确性。因此,建立科学的环境参数测试流程及严格的要求,是确保试验可靠性的关键环节。本文围绕生物环境试验需求,详细阐述厌氧培养箱环境参数的测试流程与技术要求。
测试前的准备工作
首先进行设备状态检查:确认培养箱外观无变形、损坏,门密封胶条无老化、开裂或破损,箱体连接处(如侧板、顶板)无松动。接通电源后,启动设备检查控制系统(温度、湿度、气体流量显示)是否正常,空载试运行30分钟,观察有无异常噪音、振动或报警。
其次完成测试仪器校准:所有用于测试的仪器(如便携式氧分析仪、温湿度记录仪、红外气体浓度分析仪)需经具备CNAS/CMA资质的机构校准,校准日期在有效期内。测试前对氧分析仪用纯氮气(99.999%)调零,温湿度计用标准湿度发生器验证,确保仪器精度符合要求(如氧分析仪误差≤±0.05%)。
最后确认试验方案:根据试验标准(如GB/T 15481《检测和校准实验室能力的通用要求》)或微生物培养需求,明确测试参数(厌氧度、温度、湿度等)、测试点数量(5-9个)、位置(对角线布点)及判定标准(如厌氧度≤0.1%O₂、温度±0.5℃)。
厌氧度(氧浓度)测试流程及要求
测试点选择需覆盖箱体关键区域:采用对角线布点法,选取箱体四角(距内壁10cm)、中心及培养层上中下三层(若有多层),共5-9个测试点,标记位置确保一致性。
测试时机分空载与负载两种场景:空载测试需设备预热至设定温度(如37℃)并稳定运行1小时;负载测试需放入模拟样品(如与试验样品体积相同的无菌容器,负载率50%),稳定30分钟后测试,模拟实际试验的气体消耗与流动状态。
测试方法:将氧分析仪探头置于测试点中心,避免接触箱体壁或负载,等待读数稳定(约1-2分钟)后记录;每个点测试3次取平均值。要求氧浓度≤0.1%O₂(严格厌氧试验)或≤0.5%O₂(兼性厌氧试验),所有测试点偏差需≤±0.05%O₂。
温度参数测试流程及要求
温度传感器采用9点布点法:顶面2点(距顶面10cm)、底面2点(距底面10cm)、前后面板各2点(距面板10cm)、中心1点,传感器固定于支架避免接触加热元件。
测试时间:设备预热至设定温度后稳定30分钟,连续记录60分钟,每5分钟读取一次数据。计算温度均匀度(所有点最大值与最小值之差)≤±0.5℃,温度波动度(单一点最大值与最小值之差的平均值)≤±0.2℃。
若温度不均匀,需检查加热元件(如加热管是否损坏)、循环风扇(转速是否正常),调整风扇风速或加热元件位置后重新测试。
湿度参数测试流程及要求
湿度测试点与温度一致,传感器需远离加湿装置(如雾化器),避免直接接触水汽。设定湿度(如60%RH)后稳定运行2小时,关闭箱门避免外界干扰,连续记录30分钟数据。
要求湿度偏差(测试值与设定值之差)≤±5%RH,湿度均匀度(最大值与最小值之差)≤±3%RH。若湿度不足,检查加湿器水位(添加蒸馏水)或加湿管是否堵塞;若湿度过高,检查冷凝管是否正常或排水口是否畅通。
惰性气体浓度测试流程及要求
对于需混合气体(如N₂+CO₂)的培养箱,采用红外气体分析仪测试:探头分别置于气体入口(距入口10cm)、箱体中心及出口处,测试前用标准气体(如5%CO₂)校准仪器。
要求CO₂浓度符合试验设定(如5%±0.5%),N₂浓度≥94.5%;入口浓度略高于中心(气体扩散需要)。若浓度异常,检查气体钢瓶压力(≥1MPa)、流量控制器(设置是否准确)或混合装置(是否正常工作)。
密封性测试流程及要求
密封性是厌氧环境的基础,采用压力衰减法或皂泡法:压力衰减法向箱内充压至10kPa,30分钟后压力衰减率≤0.5kPa/h;皂泡法用肥皂水涂抹密封胶条、管路接口,无气泡产生。
若密封性不达标,更换老化的密封胶条、紧固箱体连接处或修复管路接口,重新测试至符合要求。
数据记录与追溯要求
测试记录需包含:日期、时间、培养箱编号、仪器编号及校准日期、测试点位置、参数值、测试人员签名。记录实时准确,不得涂改(划改需签名),保存期限≥试验完成后2年。
当试验结果异常时,通过记录追溯设备状态、仪器校准情况及测试人员,快速定位原因(如氧浓度超标可追溯至密封胶条老化)。
校准与验证要求
测试仪器每年校准一次,校准证书有效;培养箱每季度全面验证一次,维修或搬迁后重新验证。验证内容包括所有环境参数,由培训人员执行,报告留存归档。
异常处理流程
氧浓度超标:检查氮气流量(调整至5L/min)、密封件或氧催化器(失效需更换);温度不均:检查加热管或风扇;湿度异常:调整加湿/除湿装置。处理后重新测试,确认参数符合要求后方可使用。
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