在生物活體內，生物體有自身的免疫係統保護細胞或組織，但是在體外培養時，沒有任何保護自己的免疫屏障。對於二氧化碳培養箱的基本參數溫度、CO2 和濕度，大多數培養箱都能滿足研究實驗的需要。然而，針對培養過程中麵臨的各種汙染源，各品牌二氧培養箱的控製方式和效果不盡相同，因此細胞體外培養中最大的威脅實際上是汙染問題。
二氧化碳培養箱中的主要汙染源：細菌、真菌(黴菌和酵母菌)、病毒、支原體、非同種細胞。
對於細胞來說，非常理想的培養環境同樣也適合這些汙染物的生存，培養箱本身是不會辨別的，而細胞培養中大部分時間裏細胞都是位於培養箱內，因此箱體內能否抑菌或滅菌非常關鍵！
細菌：細菌汙染後，培養基1-2天就會變色，對細胞生長影響明顯，應迅速將汙染細胞與其它細胞係隔離，滅菌後丟棄，還要用實驗室消毒劑消毒培養器皿和超淨台。
病毒：由於病毒寄生生存，爆發後盡快和正常細胞隔離，丟棄處理，相對來說容易處理，對操作者威脅較大；盡管病毒汙染的細胞不影響原代培養，但生產疫苗是不安全的。因此，潛在病毒是細胞大量生產和疫苗、幹擾素等生物製品製作中的難題。
真菌(黴菌和酵母菌)：真菌生長的比較慢，不象細菌那麽容易被發現，但是一旦發現有它的存在細胞就被汙染了；目前沒有好的抑製方法，包括現在常用的兩性黴素，一旦汙染容易反複爆發，尤其孢子很難殺滅。
支原體：支原體汙染後，因為它們不會使細胞死亡可以與細胞長期共存，培養基一般不發生渾濁，細胞無明顯變化，外觀上給人以正常感覺，實則細胞已經受到多方麵潛在影響，如引起細胞變形，影響DNA合成，抑製細胞生長等，往往被大多數實驗者忽視。
非同種細胞：即細胞交叉汙染，由於細胞培養操作時各細胞株所需的器材和溶液沒有嚴格分開，往往會使一種細胞被另一種細胞汙染。目前，世界上已有幾十種細胞都被HeLa細胞所汙染，致使許多實驗宣告無效。
因此，以上汙染一旦發生，細胞最後基本隻能丟棄，實驗無法挽救，對於許多取樣困難的實驗損失無法估量
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