二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(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）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。
應用范圍
其廣泛應用于細胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，常見于細胞動力學研究、哺乳動物細胞分泌物的收集、各種物理、化學因素的致癌或毒理效應、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細胞生產(chǎn)抗體、體外授精（IVF）、干細胞、組織工程、藥物篩選等研究領域。
用戶要求
一般用戶對于二氧化碳培養(yǎng)箱都有兩條最基本的要求：
一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠對溫度、二氧化碳濃度提供精穩(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)箱能夠對培養(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。
微處理控制系統(tǒng)
微處理控制系統(tǒng)是維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度和CO2 濃度穩(wěn)態(tài)的操作系統(tǒng)。微處理控制系統(tǒng)和其它各種功能附件（如高低溫自動調節(jié)和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護設置等）的運用，使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡便。
比如：帶有LCD液晶屏顯示的PID 微處理器觸摸屏控制系統(tǒng)，它能嚴格控制氣體的濃度并將其損耗降低水平，以保證培養(yǎng)環(huán)境恒定不變，且能保證長期培養(yǎng)過程中箱內(nèi)溫度精確，液晶顯示，可以做到圖形化過程監(jiān)控、干預事件記錄等。此外報警系統(tǒng)也是不可少，它能讓你及時知道培養(yǎng)箱出現(xiàn)的情況，并做出反應，從而最大限度地降低了損失，保證實驗的連續(xù)性。有些培養(yǎng)箱有聲/光報警裝置，溫度變化達±0.5℃，或CO2 濃度變化達±5%時，即會自動報警；有些具有CO2 濃度異常報警顯示功能；有些具有低壓、斷電報警功能。這些裝置都是為了方便使用者，以減少繁瑣枯燥的實驗過程而設計的。
加熱方式
加熱方式主要有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，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，有利于實驗環(huán)境不太穩(wěn)定（如有用電限制或經(jīng)常停電）的用戶選用。
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，又叫多面直接加熱。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取放樣的培養(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(jīng)常監(jiān)控水箱運作的情況，還有潛在的污染隱患）。
二氧化碳濃度控制
二氧化碳濃度可以通過紅外傳感器（IR）或熱導傳感器（TC）進行測量。兩種傳感器各有優(yōu)缺點。
熱導傳感器監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對內(nèi)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(nèi)空氣的熱導率發(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。
TC控制系統(tǒng)的一個缺點就是箱內(nèi)溫度和相對濕度的改變會影響傳感器的精確度。當箱門被頻繁打開時，不僅CO2濃度，溫度和相對濕度也會發(fā)生很大的波動，因而影響了TC傳感器的精度。當需要精確的培養(yǎng)條件和頻繁開啟培養(yǎng)箱門時，此控制系統(tǒng)就顯得不太適用了。
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(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于箱體內(nèi)CO2的水平，從而可以得出箱體內(nèi)CO2的濃度。
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）。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因為濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達到最大相對飽和濕度并且開關門后的濕度恢復的時間越短。
污染物的控制
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。例如，鑒于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)箱免受污染且保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，有些公司開發(fā)設計了帶有紫外清潔功能的增強型CO2培養(yǎng)箱；還有公司設計的*銅外殼HEPA濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒，并能有效殺死過濾時被擋在濾器內(nèi)的微生物顆粒；此外，自動殺菌裝置能使箱內(nèi)溫度達到90℃從而殺死污染微生物，當它與HEPA系統(tǒng)結合使用就能夠減少污染。這些裝置對于細胞培養(yǎng)來說是不可少，但選擇何種清潔裝置呢？當然功能越多越好的適用，但是價格也會隨之上升。如果經(jīng)費有限，只能選擇一個價格較便宜的，這時就應該配合使用一些消毒劑和除菌劑，經(jīng)常進行消毒滅菌，也能達到貴儀器的效果，只是比較麻煩一點而已。總之，無論選擇何種裝置，都要時刻注意保持培養(yǎng)箱的清潔，經(jīng)常清理箱體，這樣才能增加儀器的使用壽命，并使實驗順利進行，保證結果的可靠性。
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