基于 MW-D10 型超純水機的細胞培養（貼壁 / 懸浮細胞）無菌超純水供應標準化方案
上海儀器網 / 2025-09-28
一、方案背景與產品適配性?
細胞培養（尤其是貼壁細胞如 HeLa 細胞、懸浮細胞如 CHO 細胞）對水質極其敏感，水中的微生物、內毒素、離子雜質（如 Na?、Cl?）會導致細胞凋亡、貼壁率下降或代謝紊亂。MICHEM / 美誠 MW-D10 型超純水機采用 “預處理 + 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，可將水質電阻率提升至 18.2MΩ?cm（25℃），內毒素含量≤0.001EU/mL，微生物菌落數≤1CFU/mL，完全滿足 GB/T 6682-2022《分析實驗室用水規格和試驗方法》中細胞培養用水的一級水標準。本方案基于該設備特性，建立從制水到供水的全流程無菌控制體系，適配貼壁與懸浮細胞的差異化培養需求。?
二、核心操作流程與優化策略?
（一）前期準備與設備調試?
- 設備安裝與預處理：將 MW-D10 超純水機置于細胞房潔凈區（萬級環境），進水端連接符合市政自來水標準的水源（水壓 0.1-0.4MPa），預處理濾芯（PP 棉 + 活性炭）需提前浸泡活化 30min，開機后運行 “沖洗模式” 15min，排出管道內殘留雜質；通過設備觸控屏設定水質參數（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 121℃高壓滅菌 20min，冷卻后連接設備出水端；輸送管道采用食品級硅膠管（內徑 6mm），用 0.5% 過氧乙酸溶液循環浸泡消毒 1h，再用超純水沖洗至電阻率穩定在 18MΩ?cm 以上，避免管道殘留消毒劑影響細胞活性。?
- 用水需求預判：根據細胞培養規模設定制水量，貼壁細胞（如 6 孔板培養）單塊板需培養基約 12mL（超純水占培養基配方的 80%），懸浮細胞（如搖瓶培養）500mL 搖瓶需培養基 200mL，據此設定 MW-D10 的 “定時制水” 功能（如每日早 8 點自動制水 3L，滿足當日培養需求），避免超純水長期儲存導致污染。?
（二）超純水制備與供應規范?
- 初級制水：啟動 MW-D10 “RO 模式”，去除原水中 99% 的離子與顆粒物，產水作為 “預處理水” 用于設備內部清洗；?
- 高級制水：切換至 “超純模式”，經 EDI 與紫外殺菌后，產水輸送至無菌儲水罐，儲水罐內置液位傳感器，當水量低于 1L 時設備自動補水產水，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，貼壁細胞培養基配制時，超純水需先預熱至 37℃（與細胞培養箱溫度一致），懸浮細胞用水可直接使用室溫超純水（避免溫度波動影響細胞懸浮狀態）。?
- 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 產水沖洗管道 5min，排除管道內滯留空氣；?
- 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，設備觸控屏每日用 75% 乙醇擦拭消毒，防止交叉污染。?
- 貼壁細胞：因對水質潔凈度要求更高（需避免內毒素影響細胞貼壁），MW-D10 需開啟 “增強除內毒素模式”（EDI 模塊電流提升至 0.8A），確保內毒素含量≤0.0005EU/mL；?
- 懸浮細胞：因培養體系易受離子濃度影響（如 K?濃度過高會導致細胞聚集），需通過設備 “離子監測功能” 實時監控離子含量，當 Na?濃度≥0.1μg/L 時，自動啟動 RO 膜反沖洗，維持離子純度。?
（三）質量控制與問題排查?
- 日常質控：每日取水后，用電阻率儀檢測水質（需≥18MΩ?cm），取 10mL 超純水進行微生物培養（37℃培養 48h，菌落數需為 0）；每周檢測內毒素（采用鱟試劑法），確保內毒素含量達標。若電阻率下降至 17MΩ?cm 以下，需更換 RO 膜；若微生物超標，檢查紫外燈是否正常工作（使用壽命約 5000h，需定期更換）。?
- 細胞貼壁率下降：排查超純水內毒素含量，若超標需更換 EDI 模塊；?
- 懸浮細胞聚集：檢測水中離子濃度，若 K?、Ca²?濃度過高，啟動設備 “深度除鹽模式”；?
- 制水量下降：檢查預處理濾芯是否堵塞（PP 棉濾芯若變色需立即更換），或進水水壓是否穩定（低于 0.1MPa 時需調整進水閥門）。?
三、方案優勢與應用價值?
本方案依托 MW-D10 超純水機的五級凈化與無菌控制能力，使細胞培養用水合格率達 100%，貼壁細胞貼壁率提升至 95% 以上（傳統純水機方案約 85%），懸浮細胞存活率維持在 98% 以上。相比外購無菌超純水，該方案成本降低 60%，且實現實時制水與供應，避免外購水儲存過程中的污染風險。方案適用于細胞生物學實驗室的疫苗研發、細胞治療、藥物篩選等場景，為貼壁與懸浮細胞的穩定培養提供標準化水質保障。?
