二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，培養(yǎng)箱要求穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、較高的相對(duì)飽和濕度（95%），來(lái)對(duì)細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。

一、二氧化碳培養(yǎng)箱基本信息

應(yīng)用范圍

其廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，常見(jiàn)于細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究、哺乳動(dòng)物細(xì)胞分泌物的收集、各種物理、化學(xué)因素的致癌或毒理效應(yīng)、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體、體外授精（IVF）、干細(xì)胞、組織工程、藥物篩選等研究領(lǐng)域。

用戶的要求

用戶對(duì)二氧化碳培養(yǎng)箱都有兩條最基本的要求：

一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)囟取⒍趸紳舛群蜐穸忍峁┳罹_穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進(jìn)展；

二是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效的防范，并且能夠定期消除污染，以保護(hù)研究成果，防止樣品損失。

二、二氧化碳培養(yǎng)箱加熱方式

氣套式加熱和水套式加熱，兩種加熱系統(tǒng)都是精確和可靠的，同時(shí)它們都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

1、水套式加熱

水套式加熱是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的水套層包圍內(nèi)部的箱體來(lái)維持溫度恒定的，其優(yōu)點(diǎn)：水是一種很好的絕熱物質(zhì)，當(dāng)遇到斷電的時(shí)候，水套式系統(tǒng)就可以比較長(zhǎng)時(shí)間的保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，有利于實(shí)驗(yàn)環(huán)境不太穩(wěn)定（如有用電限制或經(jīng)常停電）的用戶選用。

2、氣套式加熱

氣套式加熱是通過(guò)遍布箱體氣套層內(nèi)的加熱器直接對(duì)內(nèi)箱體進(jìn)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(fù)比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點(diǎn)，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門(mén)頻繁開(kāi)關(guān)取放樣的培養(yǎng)。此外，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)氣套式設(shè)計(jì)比水套式更簡(jiǎn)單化（水套式需要對(duì)水箱進(jìn)行加水、清空和清洗，并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運(yùn)作的情況，還有潛在的污染隱患）。

三、二氧化碳濃度控制

二氧化碳濃度可以通過(guò)紅外傳感器（IR）或熱導(dǎo)傳感器（TC）進(jìn)行測(cè)量。兩種傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1、熱導(dǎo)傳感器

熱導(dǎo)傳感器監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對(duì)內(nèi)腔空氣熱導(dǎo)率的連續(xù)測(cè)量，輸入CO2氣體的低熱導(dǎo)率會(huì)使腔內(nèi)空氣的熱導(dǎo)率發(fā)生變化，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與CO2濃度直接成正比的電信號(hào)。

TC控制系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)就是箱內(nèi)溫度和相對(duì)濕度的改變會(huì)影響傳感器的精確度。當(dāng)箱門(mén)被頻繁打開(kāi)時(shí)，不僅CO2濃度，溫度和相對(duì)濕度也會(huì)發(fā)生很大的波動(dòng)，因而影響了TC傳感器的精度。當(dāng)需要精確的培養(yǎng)條件和頻繁開(kāi)啟培養(yǎng)箱門(mén)時(shí)，此控制系統(tǒng)就顯得不太適用了。

2、紅外傳感器

紅外傳感器（IR）它是通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)CO2水平的。IR系統(tǒng)包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)傳感器，當(dāng)箱體內(nèi)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(cè)出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對(duì)應(yīng)于箱體內(nèi)CO2的水平，從而可以得出箱體內(nèi)CO2的濃度。由于IR系統(tǒng)是通過(guò)紅外線減少來(lái)確定箱內(nèi)CO2濃度，而箱體內(nèi)顆粒物能夠反射或部分吸收紅外線，使得IR系統(tǒng)對(duì)箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，IR傳感器應(yīng)用在進(jìn)氣口具有HEPA高效空氣過(guò)濾器的培養(yǎng)箱較合適。

3、相對(duì)濕度

箱內(nèi)濕度對(duì)于培養(yǎng)工作來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常重要然而又經(jīng)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(fù)速度（如在開(kāi)關(guān)門(mén)后）才能保證不會(huì)由于過(guò)度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。

目前大多數(shù)的二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)增濕盤(pán)的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的（其產(chǎn)生的相對(duì)濕度水平可達(dá)95%左右，但開(kāi)門(mén)后濕度恢復(fù)速度很慢）。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因?yàn)闈穸日舭l(fā)面積越大，越容易達(dá)到最大相對(duì)飽和濕度并且開(kāi)關(guān)門(mén)后的濕度恢復(fù)的時(shí)間越短。

四、二氧化碳培養(yǎng)箱污染物的控制

污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，二氧化碳培養(yǎng)箱的制造商們?cè)O(shè)計(jì)了多種不同的裝置去減少和防止污染的發(fā)生，其主要途徑都是盡量減少微生物可以生長(zhǎng)的區(qū)域和表面，并結(jié)合自動(dòng)排除污染裝置來(lái)有效防止污染的產(chǎn)生。

例如，鑒于CO2培養(yǎng)箱在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì)伴有霉菌生長(zhǎng)，為確保培養(yǎng)箱免受污染且保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，有些公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了帶有紫外消毒功能的CO2培養(yǎng)箱；還有公司設(shè)計(jì)HEPA高效濾器能過(guò)濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過(guò)濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒；此外，自動(dòng)高溫?zé)峥諝鈿⒕b置能使箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫（如200℃）從而殺死所有污染微生物，甚至芽孢等耐高溫微生物，這些裝置對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)來(lái)說(shuō)是更有安全保障的。

五、二氧化碳培養(yǎng)箱使用注意事項(xiàng)

1、二氧化碳培養(yǎng)箱未注水前不能打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，否則會(huì)損壞加熱元件。

2、培養(yǎng)箱運(yùn)行數(shù)月后，水箱內(nèi)的水因揮發(fā)可能減少，當(dāng)?shù)退恢甘緹?/span>(WLow12)亮?xí)r應(yīng)補(bǔ)充加水。先打開(kāi)溢水管，用漏斗接橡膠管從注水孔補(bǔ)充加水使低水位指示燈熄滅，再計(jì)量補(bǔ)充加水(CP-ST200A加水1800ml，CP-ST100A加水1200ml)，然后堵塞溢水孔。

3、二氧化碳培養(yǎng)箱可以做高精度恒溫培養(yǎng)箱使用，這時(shí)須關(guān)閉CO2控制系統(tǒng)。

4、因?yàn)?/span>CO2傳感器是在飽和濕度下校正的，因此加濕盤(pán)必須時(shí)刻裝有滅菌水。

5、當(dāng)顯示溫度超過(guò)置定溫度1℃時(shí)，超溫報(bào)警指示燈(OverTemp7)亮，并發(fā)出尖銳報(bào)警聲，這時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源30分鐘；若再打開(kāi)電源(溫控)開(kāi)關(guān)(Power20)仍然超溫，則應(yīng)關(guān)閉電源并報(bào)維修人員。

6、鋼瓶壓力低于0.2MPa時(shí)應(yīng)更換鋼瓶。

7、盡量減少打開(kāi)玻璃門(mén)的時(shí)間。

8、如果二氧化碳培養(yǎng)箱長(zhǎng)時(shí)間不用，關(guān)閉前必須清除工作室內(nèi)水分，打開(kāi)玻璃門(mén)通風(fēng)24小時(shí)后再關(guān)閉。

9、清潔二氧化碳培養(yǎng)箱工作室時(shí)，不要碰撞傳感器和攪拌電機(jī)風(fēng)輪等部件。

10、拆裝工作室內(nèi)支架護(hù)罩，必須使用隨機(jī)專用扳手，不得過(guò)度用力。

11、搬運(yùn)培養(yǎng)箱前必須排除箱體內(nèi)的水。排水時(shí)，將橡膠管緊套在出水孔上，使管口低于儀器，輕輕吸一口，放下水管，水即虹吸流出。

12、搬運(yùn)二氧化碳培養(yǎng)箱前應(yīng)拿出工作室內(nèi)的擱板和加濕盤(pán)，防止碰撞損壞玻璃門(mén)。

13、搬運(yùn)培養(yǎng)箱時(shí)不能倒置，同時(shí)一定不要抬箱門(mén)，以免門(mén)變形。