臭氧/过氧化氢混合气体灭菌联合蒸汽清洗技术开发无热原细胞培养器具及其应用价值

针对市售"无热原"细胞培养器具存在热原污染隐患的问题，研究人员创新性地将臭氧/过氧化氢(O3 /H2 O2 )混合气体灭菌技术与真空干燥/蒸汽清洗技术相结合，成功开发出真正无热原且不影响细胞活性的培养器具。通过人细胞热原测试(HCPT)证实该方法可使热原降至检测限以下，残留H2 2O2 经处理后仅存0.008μg/cm2 ，为干细胞培养和再生医学研究提供了更可靠的实验工具。

　　

在细胞培养和再生医学领域，实验器具的洁净度直接影响研究结果的可靠性。尽管市售产品常标注"无热原(pyrogen-free)"，但热原污染问题始终如影随形——这些来自细菌内毒素、微生物组分或化学物质的"隐形杀手"，即便在pg/mL级浓度也能干扰实验结果。更棘手的是，传统辐射灭菌对热原清除效果有限，而内毒素检测又可能因吸附作用出现假阴性。这就像给细胞实验埋下了"定时炸弹"，当人类间充质干细胞(hMSC)在0.01ng/mL内毒素中就会改变分化能力，或胚胎在2pg/mL内毒素下发育受阻时，科研人员却对器具质量束手无策。

为解决这一行业痛点，日本MIURA公司的研究团队在《Regenerative Therapy》发表突破性成果。他们创造性地将臭氧/过氧化氢(O₃
/H₂
O₂
)混合气体灭菌与蒸汽清洗技术联用，开发出真正无热原的细胞培养器具。这项研究首先用直接人细胞热原测试(HCPT)揭开了行业"皇帝的新衣"——检测的8种移液枪头中2种热原超标，11种培养板中2种特定孔位污染，10种离心管中4种存在热原。随后通过50℃低温混合气体处理使热原降至检测限以下，再经80℃真空干燥和50℃蒸汽清洗两步法，将残留H₂
O₂
从254μg/mL降至0.08μg/mL，远低于hMSC毒性阈值。FT-IR和力学测试证实聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)材料性能保持稳定。

关键技术包括：1）直接HCPT检测（采用志愿者肝素化血液）；2）XZ-100设备进行O₃
/H₂
O₂
混合气体ET模式灭菌；3）DP-300干燥箱80℃真空处理；4）蒸汽清洗技术；5）SpectroQuant试剂盒检测H₂
O₂
残留；6）FT-IR和接触角分析材料稳定性。

【结果概要】
3.1 热原污染现状：HCPT检测显示市售产品存在局部污染，如4号枪头含2.4EU/个热原，17号培养板特定孔位含0.072EU/孔，21号离心管含0.011EU/管。
3.2 热原灭活效果：混合气体处理使所有样品热原降至检测限以下。
3.3 过氧化氢去除：真空干燥24h使H₂
O₂
从26.9μg/cm²
降至0.151μg/cm²
，蒸汽清洗后达0.008μg/cm²
。
3.4 材料兼容性：处理后的PP/PS接触角（106°→108°、88.9°→86.7°）和拉伸强度（PP 32.0→32.3N/mm²
）无显著变化。

这项研究颠覆了行业认知：首先证实ISO11737-3建议的"非热原性(non-pyrogenic)"标签已不适用，通过HCPT与混合气体灭菌联用，真正实现"无热原"标准；其次建立的真空干燥/蒸汽清洗技术突破H₂
O₂
残留清除瓶颈；更重要的是为干细胞治疗、辅助生殖等敏感领域提供了可靠工具。正如作者强调，该技术可替代现行辐射灭菌工艺，未来或将成为细胞培养器具生产的金标准。