二氧化碳co2培養(yǎng)箱應(yīng)用及特點(diǎn)
co2培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、制藥、環(huán)保、食品、畜牧等科學(xué)領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)。應(yīng)用了人工的方法在培養(yǎng)箱內(nèi)制造出微生物和細(xì)胞、細(xì)菌、病毒生長繁殖的最佳環(huán)境。co2培養(yǎng)箱是細(xì)胞、組織、細(xì)菌培養(yǎng)的一種先進(jìn)儀器，是開展免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)及生物工程所必須的關(guān)鍵設(shè)備。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CO2水平(5%)，來對細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)。
二氧化碳Co2培養(yǎng)箱控制co2的濃度是通過co2濃度傳感器來進(jìn)行的。co2傳感器用來檢測箱體內(nèi)co2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)co2濃度偏低，則電磁閥打開，co2進(jìn)入箱體，直到co2濃度達(dá)到所設(shè)置濃度，此時電磁閥關(guān)閉，箱內(nèi)co2切斷，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。co2采樣器將箱內(nèi)co2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co2濃度測定儀來檢測co2的濃度是否達(dá)到要求。
目前大多數(shù)的co2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(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)到最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)箱容易保持最大相對飽和濕度。
如何選購  
CO2培養(yǎng)箱主要控制模擬活體內(nèi)環(huán)境相關(guān)的3個基本變量：穩(wěn)定的CO2水平、溫度、相對濕度。要有穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境，就要考慮這三方面的影響因素，選購時，就應(yīng)該對這些“重中之重”有一定的了解才能選到適合自己的儀器。但是，其它的一些方面的“小”因素也不能忽略，因為這些都會影響儀器的使用價值和壽命。選購時，就應(yīng)該從各方面的因素加以考慮。
1.溫度控制
保持培養(yǎng)箱內(nèi)恒定的溫度是維持細(xì)胞健康生長的重要因素。當(dāng)選購二氧化碳培養(yǎng)箱時，有兩種類型的加熱結(jié)構(gòu)可供選擇：氣套式加熱和水套式加熱。雖然這兩種加熱系統(tǒng)都是精確和可靠的，但是它們都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。水套式培養(yǎng)箱是通過一個獨(dú)立的熱水間隔間包圍內(nèi)部的箱體來維持溫度恒定的。熱水通過自然對流在箱體內(nèi)循環(huán)流動，熱量通過輻射傳遞到箱體內(nèi)部從而保持了溫度的恒定。獨(dú)特的水套式設(shè)計有其優(yōu)點(diǎn)：水是一種很好的絕熱物質(zhì)，當(dāng)遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就能更可靠地長久保持培養(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4～5倍)。如果您的實驗環(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，此時，水套式設(shè)計的二氧化碳培養(yǎng)箱就是您最好的選擇。而氣套式加熱系統(tǒng)是通過箱體內(nèi)的加熱器直接對箱內(nèi)氣體進(jìn)行加熱的。氣套式設(shè)計在箱門頻繁開關(guān)引起的溫度經(jīng)常性改變的情況下能夠迅速恢復(fù)箱體內(nèi)的溫度穩(wěn)定。因此，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)。在購買氣套式培養(yǎng)箱時，要注意的是：為了不影響培養(yǎng)，培養(yǎng)箱還應(yīng)該有一個風(fēng)扇以保證箱內(nèi)空氣的流通和循環(huán)，此裝置還有助于箱內(nèi)溫度、CO2和相對濕度的迅速恢復(fù)。此外，有些類型的二氧化碳培養(yǎng)箱還具備外門及輔助加熱系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能加熱內(nèi)門，提供給細(xì)胞良好的濕度環(huán)境，保證細(xì)胞滲透壓維持平衡，且可有效防止形成冷凝水以保持培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度和溫度。如果您的培養(yǎng)環(huán)境需要精確的控制，那么這個輔助系統(tǒng)則是必不可少的。
2.CO2控制：
CO2濃度探測可通過兩種控制系統(tǒng)——紅外傳感器(IR)或熱傳導(dǎo)傳感器(TC)進(jìn)行測量。當(dāng)二氧化碳培養(yǎng)箱的門被打開時，CO2從箱體內(nèi)漏出，此時傳感器就會探測到CO2濃度的降低，并做出及時的反應(yīng)，重新注入CO2使其恢復(fù)到原先預(yù)設(shè)的水平。熱傳導(dǎo)傳感器(TC)監(jiān)控CO2濃度的工作原理是通過測量兩個電熱調(diào)節(jié)器(一個調(diào)節(jié)器暴露于箱體環(huán)境內(nèi)，另一個則是封閉的)之間的電阻變化來實現(xiàn)的。箱內(nèi)CO2濃度的變化會改變兩個電熱調(diào)節(jié)器間的電阻，從而促使傳感器產(chǎn)生反應(yīng)以達(dá)到調(diào)節(jié)CO2水平的作用。TC控制系統(tǒng)的一個缺點(diǎn)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(dāng)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(dāng)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)作為另一個可選擇的控制系統(tǒng)比TC系統(tǒng)具備更精確的CO2控制能力，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。因為IR系統(tǒng)不會因溫度和相對濕度的改變而受到影響，所以它比TC系統(tǒng)更精確，特別適用于需要頻繁開啟培養(yǎng)箱門的細(xì)胞培養(yǎng)。然而，此系統(tǒng)比TC系統(tǒng)更貴，這時就要結(jié)合經(jīng)費(fèi)預(yù)算進(jìn)行考慮了。
3.相對濕度控制：
培養(yǎng)箱內(nèi)相對濕度的控制是非常重要的，維持足夠的濕度水平才能保證不會由于過度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。大型的二氧化碳培養(yǎng)箱是用蒸汽發(fā)生器或噴霧器來控制相對濕度水平的，而大多數(shù)中、小型培養(yǎng)箱則是通過濕度控制面板(humidity pans)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)95～98%)。一些培養(yǎng)箱有一個能在加熱的控制面板上保持水份的濕度蓄水池(humidity reservoir)，這樣可以增強(qiáng)蒸發(fā)作用，此蓄水池能增加相對濕度水平達(dá)97～98%。但是，這個系統(tǒng)也更復(fù)雜，由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的增加一些難以預(yù)料的問題也會在使用過程中出現(xiàn)。相對濕度的控制。用戶在選購培養(yǎng)箱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)到最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。
4.微處理控制系統(tǒng)：
每一個使用者都希望所用的儀器能夠方便好用，微處理控制系統(tǒng)和其它各種功能附件(如高溫自動調(diào)節(jié)和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護(hù)設(shè)置、自動校準(zhǔn)系統(tǒng)等等)的運(yùn)用，就使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡便。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)。例如PIC微處理器控制系統(tǒng)，它能嚴(yán)格控制氣體的濃度并將其損耗降至極低水平，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，并有LED顯示，可設(shè)置、校正溫度和CO2濃度。不同的微處理系統(tǒng)雖然名字不相同，但是其原理與控制效果則無甚區(qū)別，選購時不必太在意它們名字上的區(qū)別，關(guān)鍵是要自己覺得使用起來方便，容易操作，而且要能夠達(dá)到所需的控制精度。報警系統(tǒng)也是不可少的，它能讓你及時知道培養(yǎng)箱出現(xiàn)的情況，并做出反應(yīng)，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(dá)±0.5℃，或CO2濃度變化達(dá)±5%時，即會自動報警;有些具有CO2濃度異常報警顯示功能。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(shè)計的。
5.污染物的控制：
污染是導(dǎo)致細(xì)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(shè)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(jié)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(shè)計了帶有紫外清潔功能的增強(qiáng)型CO2培養(yǎng)箱;還有公司設(shè)計的特有銅外殼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(dá)到90℃從而殺死污染微生物，當(dāng)它與HEPA系統(tǒng)結(jié)合使用就能夠極大的減少污染。這些裝置對于細(xì)胞培養(yǎng)來說是必不可少，但選擇何種清潔裝置呢?當(dāng)然功能越多越好的最適用，但是價格也會隨之上升。如果經(jīng)費(fèi)有限，只能選擇一個價格較便宜的，這時就應(yīng)該配合使用一些消毒劑和除菌劑，經(jīng)常進(jìn)行消毒滅菌，也能達(dá)到貴儀器的效果，只是比較麻煩一點(diǎn)而已?？傊?，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(jìn)行，保證結(jié)果的可靠性。防污染設(shè)計和消毒滅菌系統(tǒng)。污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個主要因素，因而，培養(yǎng)箱的制造商們設(shè)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(jié)合自動排除污染裝置來有效防止污染的產(chǎn)生。所以在進(jìn)行選購的時候要注意查看排污系統(tǒng)。
6.容積選擇
培養(yǎng)箱的容積也是一個不可忽略的因素，買小了不夠用，大了又浪費(fèi)又占地方。二氧化碳培養(yǎng)箱的可選容積非常廣，包括小型(<40升)、中型和大型(>700升)，而且每種類型又有不同的容積可選。此時，就需要您在選購前對所需培養(yǎng)箱容積的范圍有一個比較準(zhǔn)確的了解，并在此基礎(chǔ)上多預(yù)留一點(diǎn)空間，以保證不時之需。
7.其它因素：
每一類型的二氧化碳培養(yǎng)箱溫度、濕度和CO2濃度的控制范圍和控制精確度、均一度都有所不同。此時，購買儀器之前就要對自己實驗室的要求有一定的了解：控制范圍是多大呢?控制精度要求非常準(zhǔn)確，還是可以有一定的浮動范圍呢?因為有時太高的精度也好像沒有太大的意義。只有對自己所需的產(chǎn)品有全面的了解才能選到自己的最佳“伙伴”。
此外，有些二氧化碳培養(yǎng)箱還具有許多特別的功能，如有Thermogard風(fēng)扇管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了風(fēng)量的智能化調(diào)節(jié);有單通道循環(huán)系統(tǒng)，以確保培養(yǎng)箱內(nèi)部溫度的均一性，同時也降低了污染;LCD(液晶)顯示系統(tǒng)，硅樹脂溫度傳感器測量溫度等等。這些各種各樣的附件裝置的選擇都是為了方便選購者的選擇和使用。
注意事項：
1.儀器應(yīng)放置在平整的地面上，環(huán)境應(yīng)清潔整齊，干燥通風(fēng) 。盡可能地安裝于空氣清靜，溫度變化較小的地方，使用三腳插頭，插座應(yīng)妥善接地。不宜在高電壓、大電流、強(qiáng)磁場等反常環(huán)境下使用生化培養(yǎng)箱，以免產(chǎn)生干擾損壞設(shè)備及發(fā)生危險
2.為保證冷凝器有效地散熱，冷凝器與墻壁之間距離應(yīng)大于100mm。箱體側(cè)面應(yīng)有50mm間隙，箱體頂部至少應(yīng)有300mm空間。
3. 儀器使用前，各控制開關(guān)均應(yīng)處于非工作狀態(tài)，調(diào)速旋鈕應(yīng)置于最小位置;
4. 不可將流入氣體壓力調(diào)至過大，以免沖破管道及損傷探測器;
5. 關(guān)好培養(yǎng)箱的門，仔細(xì)檢查，以免氣體外泄，影響室驗效果;
6. 每次停機(jī)前，各控制開關(guān)均應(yīng)處于非工作狀態(tài)才切斷電源;
7.生化培養(yǎng)箱停止使用，關(guān)閉總電源鍵，及設(shè)備后部的電源開關(guān)，同時，工作時，應(yīng)避免頻繁開門，以保持溫度穩(wěn)定，同時防止灰塵污物進(jìn)入.
8.使用生化培養(yǎng)箱前應(yīng)全面熟悉和了解各組成配套儀器、儀表的說明書、掌握正確的使用方法。
9. 經(jīng)常注意箱內(nèi)蒸餾水槽中蒸餾水的量，以保持箱內(nèi)相對濕度，同時避免培養(yǎng)液蒸發(fā);
10. 嚴(yán)禁含有易揮發(fā)性化學(xué)溶劑，低濃度爆炸氣體和低著火點(diǎn)氣體的物品以及有毒物品置于箱內(nèi);培養(yǎng)箱附近不可使用可燃性噴霧劑，以免電火花引燃。
11. 正確地使用和注意儀器的保養(yǎng)，使其處于良好的工作狀態(tài)，可延長儀器的使用壽命;
12.箱內(nèi)外應(yīng)每日保持清潔，每次使用完畢應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清潔。長期不用應(yīng)蓋好塑料防塵罩，放在干燥室內(nèi)，同時，箱壁內(nèi)膽和設(shè)備表面要經(jīng)常檫拭，以保持清潔，增加玻璃的透明度。請勿用酸、堿或其它腐蝕性溶液來檫拭外表面。
13. 制冷系統(tǒng)停止工作后，用軟布擦凈工作腔和玻璃觀察窗;
14. 儀器在連續(xù)工作期間，每三個月應(yīng)做一次定期檢查;檢查是否有水滴，污物等落入電機(jī)和外露的制冷元件上;清理壓縮機(jī)，冷凝器上的灰塵和污物;檢查保險絲，控制元件及緊固螺釘;
15. 儀器經(jīng)長期使用，自然磨損屬正常現(xiàn)象，應(yīng)聯(lián)系廠家進(jìn)行維修。