在微生物实验室中，主要使用的烤箱是干热灭菌烘箱（Hot Air Oven）。这是一种基本实验室设备，专为使用高温干热进行灭菌而设计。与标准厨房烤箱不同，它提供精确且均匀的温度控制，这对于可靠地消灭所有形式的微生物生命（包括顽固的细菌孢子）至关重要。
干热灭菌烘箱的核心功能是提供干热灭菌。它是对能承受高温但会因高压灭菌器中的湿气和压力而受损的材料（如某些玻璃器皿、金属仪器和无水粉末或油）进行灭菌的首选仪器。
干热灭菌原理
要了解干热灭菌烘箱的作用，您必须首先了解它的工作原理。它不仅仅是加热物品；它使用特定的方法来实现无菌状态。
它如何杀死微生物
干热灭菌烘箱通过氧化过程杀死微生物。极高的干热实际上会“烘烤”细胞成分——蛋白质、酶和核酸——造成不可逆的损伤，导致细胞死亡。这与高压灭菌器中使用的蒸汽凝固作用是根本不同且更慢的作用机制。
温度和时间的作用
实现无菌状态是温度和时间的共同结果。由于干热的穿透和杀灭速度比湿热慢，因此需要更高的温度和更长的暴露时间。
干热灭菌烘箱中公认的灭菌标准是：
- 170°C (340°F) 保持 60 分钟
- 160°C (320°F) 保持 120 分钟
这些时间段仅在烘箱内容物达到目标温度后才开始计算。
烘箱的关键组件
实验室干热灭菌烘箱不仅仅是一个加热箱。它通常包括：
- 一个绝缘的双层腔室，以有效保持高温。
- 一个恒温器，用于精确的数字温度控制。
- 一个风扇或鼓风机用于强制空气循环，确保热量均匀分布到整个腔室，以消除冷点。
适当用途和关键限制
知道什么可以放入干热灭菌烘箱与知道什么不应放入同样重要。不正确使用可能会损坏有价值的材料或无法达到无菌状态。
适用材料
干热灭菌烘箱是灭菌以下物品的理想选择：
- 玻璃器皿：空烧瓶、烧杯、移液管和培养皿。
- 金属仪器：镊子、手术刀和剪刀。
- 无水材料：蒸汽无法穿透的耐热粉末、蜡和油。
它也常用于在较低温度下（例如 60-80°C）干燥洗净的玻璃器皿，然后再进行灭菌。
不适用材料
您绝不应将以下物品放入干热灭菌烘箱中进行灭菌：
- 液体：培养基或水等水溶液会简单蒸发。
- 大多数塑料：高温会熔化或使几乎所有塑料变形，包括大多数储存容器和移液器尖端。
- 橡胶制品：导管和塞子会降解并变脆。
- 纸张和织物：虽然有时用于高度专业化的热原清除循环中，但这些材料在标准灭菌温度下通常会碳化或燃烧。
理解权衡：干热灭菌烘箱与高压灭菌器
干热灭菌烘箱并非独立存在。它在微生物实验室中的主要对应物是高压灭菌器（Autoclave），它使用高压饱和蒸汽（湿热）进行灭菌。
优点：可对湿气敏感物品进行灭菌
这是烘箱的主要优势。它是可靠地灭菌会被湿气破坏或蒸汽无法渗透的粉末、油和其他材料的唯一方法。
优点：无腐蚀性
干燥环境不会引起生锈，因此长期来看是保护精细金属仪器锋利边缘和表面的绝佳选择。
缺点：灭菌周期较慢
干热灭菌的效率远低于湿热灭菌。标准高压灭菌器循环可能在 121°C 下运行 15-20 分钟，而干热灭菌烘箱需要在高得多的温度下至少运行一个小时。
缺点：损坏耐热材料
灭菌所需的高温限制了烘箱的使用范围，仅限于玻璃、金属和某些耐热物质。绝大多数实验室塑料无法通过这种方式灭菌。
根据您的目标做出正确的选择
选择正确的灭菌方法是良好实验室规范的基础。您在高压灭菌器和干热灭菌烘箱之间的选择完全取决于您需要灭菌的材料。
- 如果您的主要重点是灭菌玻璃器皿、金属仪器、粉末或油：使用干热灭菌烘箱，以确保在没有湿气损坏的情况下达到无菌状态。
- 如果您的主要重点是灭菌培养基、液体溶液、生物危害废物或可高压灭菌的塑料：使用高压灭菌器，因为它对耐湿物品快速有效。
- 如果您的主要重点是简单地干燥干净的实验室设备：在远低于灭菌温度（例如 80°C）下使用干热灭菌烘箱。
了解何时以及为何使用每种工具是获得微生物学中可靠且可重复结果的基础技能。
总结表：
| 特性 | 干热灭菌烘箱 | 高压灭菌器 |
|---|---|---|
| 灭菌方法 | 干热 | 湿热（蒸汽） |
| 典型周期 | 170°C 保持 60 分钟 | 121°C 保持 15-20 分钟 |
| 最适合 | 玻璃器皿、金属、粉末、油类 | 液体、培养基、塑料 |
| 主要优势 | 无湿气损坏 | 周期更快 |
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