二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、微生物、農(nóng)業(yè)科學(xué)、藥物學(xué)的研究和生產(chǎn)，已經(jīng)成為上述領(lǐng)域?qū)嶒炇襷ui普遍使用的常規(guī)儀器之一，其通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)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(xì)胞/組織進(jìn)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?qū)囟?、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(jìn)展；二是要求能夠?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。所以，選購的老師zui關(guān)心的當(dāng)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(nèi)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(zhì)，當(dāng)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(nèi)的溫度準(zhǔn)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(jīng)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(nèi)的加熱器直接對內(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，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關(guān)的培養(yǎng)。此外，對于使用者來說氣套式設(shè)計比水套式更簡單化（水套式需要對水箱進(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）。
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(dǎo)傳感器（TCD）進(jìn)行測量。兩種傳感器都是準(zhǔn)確的，但都各有優(yōu)缺點。熱導(dǎo)傳感器監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對內(nèi)腔空氣熱導(dǎo)率的連續(xù)測量,輸入CO2氣體的低熱導(dǎo)率會使腔內(nèi)空氣的熱導(dǎo)率發(fā)生變化,這樣就會產(chǎn)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(xué)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(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，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對應(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)是通過紅外線減少來確定箱內(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)對箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳感器應(yīng)用在含HEPA空氣過濾器的培養(yǎng)箱內(nèi)比較合適。
2. CO2測量系統(tǒng)自動校準(zhǔn)功能：
無論哪種CO2測量系統(tǒng)在使用一段時間后都會產(chǎn)生漂移，而產(chǎn)生漂移后直接會導(dǎo)致箱體內(nèi)二氧化碳濃度不能穩(wěn)定在我們的設(shè)定值，致使培養(yǎng)失敗，所以我們在這里強(qiáng)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(zhǔn)功能的培養(yǎng)箱。
三 相對濕度
箱內(nèi)濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項非常重要然而又經(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（如在開關(guān)門后）才能保證不會由于過度干燥而導(dǎo)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(chǎn)生濕氣的（其產(chǎn)生的相對濕度水平可達(dá)95%左右，但開門后濕度恢復(fù)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(dá)到zui大相對飽和濕度并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)的時間越短。
的挑選和使用
由于動物細(xì)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(xì)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(chǎn)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(nèi)溫度均衡，但是因為外部電熱系統(tǒng)分布不均衡可導(dǎo)致培養(yǎng)箱內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(jìn)口的細(xì)胞培養(yǎng)箱。雖然進(jìn)口的產(chǎn)品質(zhì)量上比較有保障，但價格很貴，而且售后服務(wù)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(nèi)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(xì)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(jìn)行科學(xué)研究*的重要設(shè)備，分布于醫(yī)院各個實驗室。它通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細(xì)胞組織在生物體內(nèi)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(xì)胞、細(xì)菌進(jìn)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?qū)囟?、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(jìn)展；二是要求能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效的防范，并能夠定期消除污染，以保護(hù)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(nèi)的水加熱，再通過箱內(nèi)溫度傳感器來檢測溫度變化，使箱內(nèi)的溫度恒定在設(shè)置溫度。氣套式的加熱是通過遍布箱體氣套層內(nèi)的加熱器直接對內(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，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關(guān)的培養(yǎng)。箱內(nèi)溫度一般設(shè)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(jìn)行的。二氧化碳傳感器用來檢測箱體內(nèi)二氧化碳濃度，將檢測結(jié)果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測到箱內(nèi)二氧化碳濃度偏低，則電磁閥打開，二氧化碳進(jìn)入箱體 內(nèi)，直到二氧化碳濃度達(dá)到所設(shè)置濃度，此時電磁閥關(guān)閉，箱內(nèi)二氧化碳切斷，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。二氧化碳采樣器將箱內(nèi)二氧化碳和空氣混合后的氣體取樣到機(jī)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(dá)到要求。目前大多數(shù)的是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的（其產(chǎn)生的相對濕度水平可達(dá)95％左右，但開門后濕度恢復(fù)速度很慢）。因為濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達(dá)到zui大相對飽和濕度并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)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(zhǔn)備工作
應(yīng)由專人負(fù)責(zé)使用，操作盤上的任何開關(guān)和調(diào)節(jié)旋扭一旦固定后，不要隨意扭動，以免影響箱內(nèi)溫度，二氧化碳濃度，濕度的波動，同時降低機(jī)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(cè)面應(yīng)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(zhì)儲積在水箱內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用，經(jīng)常檢查箱內(nèi)水是否足夠，水位應(yīng)加至“水位指示燈”滅燈時為止。使用前箱內(nèi)應(yīng)用消毒酒精或碘溶液*擦洗，防止其他微生 物污染，導(dǎo)致實驗失敗。在房間安裝空調(diào)，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(nèi)氣壓由二氧化碳?xì)怏w傳感器控制。二氧化碳傳感器正常反饋要求進(jìn)氣壓為Medical Equipment Vo1．22，No．4 0．06 MPa。當(dāng)箱內(nèi)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(nèi)慢慢充氣，當(dāng)進(jìn)氣壓達(dá)0．1 MPa時，自動停止調(diào)節(jié)。如充氣方法不當(dāng)，使進(jìn)氣壓力增大，當(dāng)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(yīng)不明顯，不易察覺，反復(fù)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(diào)節(jié)失靈。因此，二氧化碳傳感器壽命與二氧化碳進(jìn)氣壓大小有關(guān)，只要做好進(jìn)氣壓調(diào)節(jié)，就能保護(hù)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(jìn)氣壓調(diào)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(nèi)濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項非常重要然而又經(jīng)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(xì)胞生長，足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復(fù)速度（如在開關(guān)門后）才能保證不會由于過度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。所以使用過程中，在箱內(nèi)托盤中放一定量的滅菌水（3／2至全盤），使箱內(nèi)成為飽和濕度環(huán)境。如使用者忘記補(bǔ)加水，使培養(yǎng)細(xì)胞處于低濕度甚至干熱環(huán)境中，培養(yǎng)液二氧化碳?xì)怏w易揮發(fā)，液體pH值升高，影響細(xì)胞生長，在工作中要力求避免此問題發(fā)生。樣本多時，箱內(nèi)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(nèi)氣體和濕度變化，節(jié)省氣體，穩(wěn)定了細(xì)胞生長環(huán)境。
5 防止污染做好箱內(nèi)消毒污染是導(dǎo)致細(xì)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(nèi)濕熱環(huán)境易滋生細(xì)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(nèi)空氣，培養(yǎng)物酒精擦拭人箱內(nèi)，盤里的水至少要一周換一次，控制污染，可以維持適應(yīng)的蒸發(fā)作用，減少箱內(nèi)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(nèi)的生物清潔性，有些設(shè)計了自動排除污染裝置來有效防止污染的產(chǎn)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(shè)計生產(chǎn)了HEPA過濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過濾除去99．97％的0．3／an以上的顆粒，此外，還有設(shè)計了能使箱內(nèi)達(dá)到高溫濕熱的環(huán)境從而殺死污染微生物，達(dá)到消毒滅菌目的的培養(yǎng)箱。
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