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二氧化碳培養(yǎng)箱詳細介紹
1.二氧化碳培養(yǎng)箱生物學意義
細胞是構成所有活的有機體的基本單位。要想研究細胞的功能,、代謝以及細胞對環(huán)境諸因素影響的反應等，需要創(chuàng)造既能使細胞脫離復雜環(huán)境的直接影響,，又能維持正常生命活動的環(huán)境條件,。二氧化碳培養(yǎng)箱就是這樣一種能使細胞在人工環(huán)境正常生長的科學實驗裝置。
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(nóng)業(yè)科學,、藥物學的研究和生產(chǎn)，已經(jīng)成為上述領域?qū)嶒炇移毡槭褂玫某Ｒ?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胞 / 組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境如恒定的酸堿度（p H 值：7 . 2 - 7 . 4 ）,、穩(wěn)定的溫度（37 ℃）、較高的相對濕度（9 5 % ）,、穩(wěn)定的水平（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穩(wěn)定的控制,，以便于其研究工作的進展；
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,。
2.二氧化碳培養(yǎng)箱的原理
二氧化碳培養(yǎng)箱主要包含以下幾個方面功能：溫度控制系統(tǒng),、二氧化碳濃度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng),、放污染設計和滅菌系統(tǒng),。這四大基本功能決定了二氧化碳培養(yǎng)箱性能*。
2.1溫度控制
培養(yǎng)箱的加熱方式分為氣套式加熱和水套式加熱,。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,，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(nèi)的溫度準確性和穩(wěn)定性（維持溫度恒定時間是氣套式系統(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),。
保持培養(yǎng)箱內(nèi)恒定的溫度是維持細胞健康生長的重要因素，因此可靠的溫控系統(tǒng)是培養(yǎng)箱*的重要部分,。為了使培養(yǎng)箱更加穩(wěn)定的工作,，箱內(nèi)溫度控制,、超溫報警控制和環(huán)境溫度監(jiān)控三重獨立的溫度控制功能*,。
配備風扇以及風道的培養(yǎng)箱內(nèi)部的溫度均一度較好，同時此裝置還有助于箱內(nèi)溫度,、濃度和相對濕度的迅速恢復,。
2.2二氧化碳濃度控制
二氧化碳濃度測定目前市場上有兩種方法：紅外傳感器（IR）或熱導傳感器（TCD）。熱導傳感器監(jiān)控濃度的工作原理是基于對內(nèi)腔空氣熱導率的連續(xù)測量,，輸入氣體的熱導率會使腔內(nèi)空氣的熱導率發(fā)生變化,，這樣就會產(chǎn)生一個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(nèi)的吸收了發(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(nèi)的水平,，從而可以得出箱體內(nèi)的濃度。由于IR系統(tǒng)是通過紅外線減少來確定箱內(nèi)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傳感器應用在含HEPA空氣過濾器的培養(yǎng)箱內(nèi)比較合適,。
無論哪種測量系統(tǒng)在使用一段時間后都會產(chǎn)生漂移,，而產(chǎn)生漂移后直接會導致箱體內(nèi)二氧化碳濃度不能穩(wěn)定在設定值，致使培養(yǎng)失敗,。故帶有測量系統(tǒng)自動校準功能的培養(yǎng)箱是很有必要的,。
2.3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)的二氧化碳培養(yǎng)箱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95%左右,，但開門后濕度恢復速度很慢）。
2.4防輻射設計和滅菌系統(tǒng)
污染是導致細胞培養(yǎng)失敗的一個主要因素，因而,，二氧化碳培養(yǎng)箱的制造商們設計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的區(qū)域和表面，并結合自動排除污染裝置來有效防止污染的產(chǎn)生,。于CO2培養(yǎng)箱在使用過程中有時會伴有霉菌生長,，為確保培養(yǎng)箱免受污染并且保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，相繼問世了多種消毒滅菌方式,，如帶有紫外消毒功能的CO2培養(yǎng)箱,；還有的設計生產(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微米以上的顆粒,；此外,，還開發(fā)設計了能使箱內(nèi)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,。