二氧化碳培養箱的關(guān)于二氧化碳濃度等的各項指標

　　二氧化碳培養箱是通過(guò)在培養箱箱體內模擬形成一個(gè)類(lèi)似細胞/組織在生物體內的生長(cháng)環(huán)境，如穩定的溫度(37°C)、穩定的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(lái)對細胞/組織進(jìn)行體外培養的一種裝置。廣泛應用于細胞、組織培養和某些特殊微生物的培養，常見(jiàn)于細胞動(dòng)力學(xué)研究、哺乳動(dòng)物細胞分泌物的收集、各種物理、化學(xué)因素的致癌或毒理效應、抗原的研究和生產(chǎn)、培養雜交瘤細胞生產(chǎn)抗體、體外授精(IVF)、干細胞、組織工程、藥物篩選等研究領(lǐng)域。

　　用戶(hù)對二氧化碳培養箱都有兩條最基本的要求，一是要求二氧化碳培養箱能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供最精確穩定的控制，以便于其研究工作的進(jìn)展;二是要求二氧化碳培養箱能夠對培養箱內的微生物污染進(jìn)行有效的防范，并且能夠定期消除污染，以保護研究成果，防止樣品損失。

　　一、微處理控制系統

　　微處理控制系統是維持培養箱內溫度、濕度和CO2濃度穩態(tài)的操作系統。微處理控制系統和其它各種功能附件(如高低溫自動(dòng)調節和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護設置等)的運用，使得二氧化碳培養箱的操作和控制都非常的簡(jiǎn)便。如：LEEC的PID微處理器觸摸屏控制系統，它能?chē)栏窨刂茪怏w的濃度并將其損耗降至極低水平，以保證培養環(huán)境恒定不變，且能保證長(cháng)期培養過(guò)程中箱內溫度精確，并有液晶顯示，圖形化過(guò)程監控、干預事件記錄等。此外報警系統也是不可少，它能讓你及時(shí)知道培養箱出現的情況，并做出反應，從而最大限度地降低了損失，保證實(shí)驗的連續性。有些培養箱有聲/光報警裝置，溫度變化達±0.5℃，或CO2濃度變化達±5%時(shí)，即會(huì )自動(dòng)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(shí)驗過(guò)程而設計的。

　　二、加熱方式

　　氣套式加熱和水套式加熱，兩種加熱系統都是精確和可靠的，同時(shí)它們都有著(zhù)各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。水套式加熱是通過(guò)一個(gè)獨立的水套層包圍內部的箱體來(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)，當遇到斷電的時(shí)候，水套式系統就可以比較長(cháng)時(shí)間的保持培養箱內的溫度準確性和穩定性，有利于實(shí)驗環(huán)境不太穩定(如有用電限制或經(jīng)常停電)的用戶(hù)選用。氣套式加熱是通過(guò)遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進(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，溫度的恢復比水套式培養箱迅速的特點(diǎn)，特別有利于短期培養以及需要箱門(mén)頻繁開(kāi)關(guān)取放樣的培養。此外，對于使用者來(lái)說(shuō)氣套式設計比水套式更簡(jiǎn)單化(水套式需要對水箱進(jìn)行加水、清空和清洗，并要經(jīng)常監控水箱運作的情況，還有潛在的污染隱患)。

　　三、二氧化碳濃度控制可選二氧化碳變送器型號：K33-ICB-20%

　　紅外傳感器(IR)或熱導傳感器(TC)進(jìn)行測量。兩種傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)。熱導傳感器監控CO2濃度的工作原理是基于對內腔空氣熱導率的連續測量,輸入CO2氣體的低熱導率會(huì )使腔內空氣的熱導率發(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。TC控制系統的一個(gè)缺點(diǎn)就是箱內溫度和相對濕度的改變會(huì )影響傳感器的精確度。當箱門(mén)被頻繁打開(kāi)時(shí)，不僅CO2濃度，溫度和相對濕度也會(huì )發(fā)生很大的波動(dòng)，因而影響了TC傳感器的精度。當需要精確的培養條件和頻繁開(kāi)啟培養箱門(mén)時(shí)，此控制系統就顯得不太適用了。紅外傳感器(IR)它是通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器來(lái)檢測CO2水平的。IR系統包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)傳感器，當箱體內的CO2吸收了發(fā)射器發(fā)射的部分紅外線(xiàn)之后，傳感器就可以檢測出紅外線(xiàn)的減少量，而被吸收紅外線(xiàn)的量正好對應于箱體內CO2的水平，從而可以得出箱體內CO2的濃度。由于IR系統是通過(guò)紅外線(xiàn)減少來(lái)確定箱內CO2濃度，而箱體內顆粒物能夠反射或部分吸收紅外線(xiàn)，使得IR系統對箱體內顆粒物的多少比較敏感，IR傳感器應用在進(jìn)氣口具有HEPA高效空氣過(guò)濾器的培養箱較合適。

　　四、相對濕度可選溫濕度變送器H2系列

　　箱內濕度對于培養工作來(lái)說(shuō)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(kāi)關(guān)門(mén)后)才能保證不會(huì )由于過(guò)度干燥而導致培養失敗。目前大多數的二氧化碳培養箱是通過(guò)增濕盤(pán)的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的(其產(chǎn)生的相對濕度水平可達95%左右，但開(kāi)門(mén)后濕度恢復速度很慢)。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養箱，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(kāi)關(guān)門(mén)后的濕度恢復的時(shí)間越短。

　　五、污染物的控制

　　污染是導致細胞培養失敗的一個(gè)主要因素，二氧化碳培養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(cháng)的區域和表面，并結合自動(dòng)排除污染裝置來(lái)有效防止污染的產(chǎn)生。例如，鑒于CO2培養箱在使用過(guò)程中有時(shí)會(huì )伴有霉菌生長(cháng)，為確保培養箱免受污染且保證儀器箱體內的生物清潔性，有些公司開(kāi)發(fā)設計了帶有紫外消毒功能的CO2培養箱;還有公司設計HEPA高效濾器能過(guò)濾培養箱內空氣，可過(guò)濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒;此外，自動(dòng)高溫熱空氣殺菌裝置能使箱內溫度達到高溫(如200℃)從而殺死所有污染微生物，甚至芽孢等耐高溫微生物，這些裝置對于細胞培養來(lái)說(shuō)是更有安全保障的。