二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應用于醫(yī)學、免疫學、遺傳學、微生物、農業(yè)科學、藥物學的研究和生產，已經成為上述領域實驗室zui普遍使用的常規(guī)儀器之一，其通過在培養(yǎng)箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環(huán)境如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩(wěn)定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95%）、穩(wěn)定的CO2水平（5%），來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。
用戶對二氧化碳培養(yǎng)箱都有兩條zui基本的要求，一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供zui穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進展；二是要求能夠對培養(yǎng)箱內的微生物污染進行有效的防范，并且能夠定期消除污染，以保護研究成果，防止樣品損失。所以，選購的老師zui關心的當然就是其高可靠性、對污染的防范和控制及使用方便。
一， 加熱方式的區(qū)分：
氣套式加熱和水套式加熱，兩種加熱系統(tǒng)都是和可靠的，同時它們都有著各自的優(yōu)點和缺點。水套式加熱是通過一個獨立的水套層包圍內部的箱體來維持溫度恒定的，其優(yōu)點：水是一種很好的絕熱物質，當遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就可以比較長時間的保持培養(yǎng)箱內的溫度準確性和穩(wěn)定性（維持溫度恒定的時間是氣套式系統(tǒng)的3－4倍），有利于實驗環(huán)境不太穩(wěn)定（如有用電限制，或者經常停電）并需要保持長時間穩(wěn)定的培養(yǎng)條件的用戶選用。氣套式加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱。氣套式與水套式相比，具有加熱快，溫度的恢復比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關的培養(yǎng)。此外，對于使用者來說氣套式設計比水套式更簡單化（水套式需要對水箱進行加水、清空和清洗，并要經常監(jiān)控水箱運作的情況）。
二、二氧化碳濃度控制
1. 兩種控制系統(tǒng)：
紅外傳感器（IR）或熱導傳感器（TCD）進行測量。兩種傳感器都是準確的，但都各有優(yōu)缺點。熱導傳感器監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對內腔空氣熱導率的連續(xù)測量,輸入CO2氣體的低熱導率會使腔內空氣的熱導率發(fā)生變化,這樣就會產生一個與CO2濃度直接成正比的電信號。紅外傳感器（IR）它是通過一個光學傳感器來檢測CO2水平的。IR系統(tǒng)包括一個紅外發(fā)射器和一個傳感器，當箱體內的CO2吸收了發(fā)射器發(fā)射的部分紅外線之后，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對應于箱體內CO2的水平，從而可以得出箱體內CO2的濃度。由于IR系統(tǒng)是通過紅外線減少來確定箱內CO2濃度，而箱體內顆粒物能夠反射或部分吸收紅外線，使得IR系統(tǒng)對箱體內顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳感器應用在含HEPA空氣過濾器的培養(yǎng)箱內比較合適。
2. CO2測量系統(tǒng)自動校準功能：
無論哪種CO2測量系統(tǒng)在使用一段時間后都會產生漂移，而產生漂移后直接會導致箱體內二氧化碳濃度不能穩(wěn)定在我們的設定值，致使培養(yǎng)失敗，所以我們在這里強烈建議用戶在選購培養(yǎng)箱時必須要選擇帶有CO2測量系統(tǒng)自動校準功能的培養(yǎng)箱。
三 相對濕度
箱內濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項非常重要然而又經常被忽略的因素。維持足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復速度（如在開關門后）才能保證不會由于過度干燥而導致培養(yǎng)失敗。目前大多數(shù)的是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產生濕氣的（其產生的相對濕度水平可達95%左右，但開門后濕度恢復速度很慢）。我們在此建議用戶在選購的時候盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因為我們知道濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達到zui大相對飽和濕度并且開關門后的濕度恢復的時間越短。
的挑選和使用
由于動物細胞培養(yǎng)液一般使用碳酸鹽pH緩沖系統(tǒng)，要求培養(yǎng)環(huán)境中維持一定濃度的CO2，所以動物細胞的培養(yǎng)一般需要CO2培養(yǎng)箱。
CO2培養(yǎng)箱采用兩種不同的CO2維持系統(tǒng)。一種方式是通過使用空氣泵，將CO2和空氣按一定比例混合后吹入培養(yǎng)箱。另一種方式是通過一個自動的CO2檢測控制系統(tǒng)，在檢測到CO2濃度低于要求濃度時打開CO2氣閥充入CO2。由于前一種方法耗費CO2而且不容易控制CO2濃度，的CO2培養(yǎng)箱都采用自動監(jiān)控系統(tǒng)來維持CO2的濃度。
配有自動CO2檢測控制系統(tǒng)的培養(yǎng)箱需要根據(jù)生產廠家的說明，定期做CO2濃度的測試和矯正。
CO2培養(yǎng)箱的隔熱采用水套式和氣套式兩種類型。氣套式采用隔熱系統(tǒng)和表面散熱元件使培養(yǎng)箱內溫度均衡，但是因為外部電熱系統(tǒng)分布不均衡可導致培養(yǎng)箱內上下溫度不一至，溫差相對較大。水套式需要用戶在安裝培養(yǎng)箱時培養(yǎng)箱壁的空間內灌入大量蒸餾水。由于水的比熱容很高，水套式的優(yōu)點是有助于均勻散熱和避免形成冷區(qū)，以及在斷電后能夠比較好的減緩培養(yǎng)箱內溫度的降低。水套式因4周環(huán)水，所以溫度均勻性很好。新型的CO2培養(yǎng)箱大多采用水套式。
目前大多數(shù)實驗室都使用進口的細胞培養(yǎng)箱。雖然進口的產品質量上比較有保障，但價格很貴，而且售后服務不是很方便。
CO2培養(yǎng)箱一般配一個水盤，用以維持很高的濕度。水盤內的水要定期添加，水盤也要定期清洗以避免微生物的生長。
為了減少微生物的污染，有一些CO2培養(yǎng)箱提供滅菌功能。有的可以加熱到比較高的溫度來滅菌，有的則通過讓空氣循環(huán)通過一個紫外線腔體的辦法來滅菌，這樣就滅菌時就不需要中斷細胞的培養(yǎng)。
使用要點及注意事項：
是現(xiàn)代大中型醫(yī)院進行科學研究*的重要設備，分布于醫(yī)院各個實驗室。它通過在培養(yǎng)箱箱體內模擬形成一個類似細胞組織在生物體內的生長環(huán)境如恒定的酸堿度（pH值：7．2—7．4），穩(wěn)定的溫度（37℃），較高的相對濕度（95％），穩(wěn)定的二氧化碳水平（5％），來對組織、細胞、細菌進行體外培養(yǎng)的一種裝置。常用的有兩種類型：氣套式和水套式。有兩條基本的要求：一是要求 能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供zui穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進展；二是要求能夠對培養(yǎng)箱內的微生物污染進行有效的防范，并能夠定期消除污染，以保護研究成果，防止樣品損失。
1 基本工作原理
水套式的溫度是通過電熱絲給水套內的水加熱，再通過箱內溫度傳感器來檢測溫度變化，使箱內的溫度恒定在設置溫度。氣套式的加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱。氣套式與水套式相比，具有加熱快，溫度的恢復比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關的培養(yǎng)。箱內溫度一般設定在37℃左右。控制二氧化碳的濃度是通過二氧化碳濃度傳感器來進行的。二氧化碳傳感器用來檢測箱體內二氧化碳濃度，將檢測結果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測到箱內二氧化碳濃度偏低，則電磁閥打開，二氧化碳進入箱體 內，直到二氧化碳濃度達到所設置濃度，此時電磁閥關閉，箱內二氧化碳切斷，達到穩(wěn)定狀態(tài)。二氧化碳采樣器將箱內二氧化碳和空氣混合后的氣體取樣到機器外部面板的采樣口，以隨時用二氧化碳濃度測定儀來檢測二氧化碳的濃度是否達到要求。目前大多數(shù)的是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產生濕氣的（其產生的相對濕度水平可達95％左右，但開門后濕度恢復速度很慢）。因為濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達到zui大相對飽和濕度并且開關門后的濕度恢復的時間越短。所以濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱較濕度蒸發(fā)面積小的培養(yǎng)箱容易保
持zui大相對飽和濕度。
2 一定要做好使用前的準備工作
應由專人負責使用，操作盤上的任何開關和調節(jié)旋扭一旦固定后，不要隨意扭動，以免影響箱內溫度，二氧化碳濃度，濕度的波動，同時降低機器的靈敏度。箱子的放置要水平，避免陽光直射和灰塵等，要保證儀器周圍的氣流循環(huán)，后部及側面應留出5 cm的空隙。加裝穩(wěn)壓電源保證電源電壓波動不超過220 V±10％。所加入的水必須是蒸餾水或無離子水，防止礦物質儲積在水箱內產生腐蝕作用，經常檢查箱內水是否足夠，水位應加至“水位指示燈”滅燈時為止。使用前箱內應用消毒酒精或碘溶液*擦洗，防止其他微生 物污染，導致實驗失敗。在房間安裝空調，使環(huán)境溫度保持在25~C左右。所使用的二氧化碳必須是純凈的，否則降低二氧化碳傳感器的靈敏度和污染二氧化碳過濾裝置。
3 正確充氣延長二氧化碳傳感器使用壽命
箱內氣壓由二氧化碳氣體傳感器控制。二氧化碳傳感器正常反饋要求進氣壓為Medical Equipment Vo1．22，No．4 0．06 MPa。當箱內氣壓降低時，二氧化碳傳感器在低壓刺激下有節(jié)奏地開閉，向箱內慢慢充氣，當進氣壓達0．1 MPa時，自動停止調節(jié)。如充氣方法不當，使進氣壓力增大，當超過0．1 MPa甚至0．2 MPa壓力，會損傷二氧化碳傳感器。開始這種損傷效應不明顯，不易察覺，反復錯誤操作，二氧化碳傳感器損傷累積zui終致命損壞，使氣壓調節(jié)失靈。因此，二氧化碳傳感器壽命與二氧化碳進氣壓大小有關，只要做好進氣壓調節(jié)，就能保護二氧化碳傳感器性能。二氧化碳傳感器價格昂貴，更換不易，所 以一定要做好進氣壓調節(jié)，延長二氧化碳傳感器使用壽命。
4 做培養(yǎng)時注意培養(yǎng)箱濕度
箱內濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項非常重要然而又經常被忽略的因素。因為飽和濕度環(huán)境可以避免培養(yǎng)液中二氧化碳逃逸，培養(yǎng)液中pH值穩(wěn)定，有利于細胞生長，足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復速度（如在開關門后）才能保證不會由于過度干燥而導致培養(yǎng)失敗。所以使用過程中，在箱內托盤中放一定量的滅菌水（3／2至全盤），使箱內成為飽和濕度環(huán)境。如使用者忘記補加水，使培養(yǎng)細胞處于低濕度甚至干熱環(huán)境中，培養(yǎng)液二氧化碳氣體易揮發(fā)，液體pH值升高，影響細胞生長，在工作中要力求避免此問題發(fā)生。樣本多時，箱內分區(qū)存放，培養(yǎng)物用筐或瓷盤存放，這樣存取快速，縮短開門時間，減少箱內氣體和濕度變化，節(jié)省氣體，穩(wěn)定了細胞生長環(huán)境。
5 防止污染做好箱內消毒污染是導致細胞培養(yǎng)失敗的一個主要因素，所以要減少和防止污染的發(fā)生，主要途徑是盡量減少微生物可以生長的區(qū)域和表面，采取消毒措施。例如，針對箱內濕熱環(huán)境易滋生細菌等問題，我們采用在1000 mL水中加2 mL新潔爾滅液，定期用酒精和紫外線消毒箱內空氣，培養(yǎng)物酒精擦拭人箱內，盤里的水至少要一周換一次，控制污染，可以維持適應的蒸發(fā)作用，減少箱內微生物滋生速度。為了培養(yǎng)箱免受污染并且保證儀器箱體內的生物清潔性，有些設計了自動排除污染裝置來有效防止污染的產生。目前有多種消毒滅菌方式， 如帶有紫外消毒功能的CO2培養(yǎng)箱。還有的設計生產了HEPA過濾器能過濾培養(yǎng)箱內空氣，可過濾除去99．97％的0．3／an以上的顆粒，此外，還有設計了能使箱內達到高溫濕熱的環(huán)境從而殺死污染微生物，達到消毒滅菌目的的培養(yǎng)箱。
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