二氧化碳培養箱

二氧化碳培養箱是通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境，培養箱要求穩定的溫度（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%），來對細胞/組織進行體外培養的一種裝置，是細胞、組織、細菌培養的一種先進儀器，是開展免疫學、腫瘤學、遺傳學及生物工程所必須的關鍵設備。

工作原理 

CO2傳感器用來檢測箱體內CO2濃度，將檢測結果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測到箱內CO2濃度偏低，則電磁閥打開，CO2進入箱體，直到CO2濃度達到所設置濃度，此時電磁閥關閉，箱內CO2切斷，達到穩定狀態。CO2采樣器將箱內CO2和空氣混合后的氣體取樣到機器外部面板的采樣口，以隨時用CO2濃度測定儀來檢測CO2的濃度是否達到要求。微處理控制系統以及其它各種功能附件如高低溫自動調節和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護設置等，可維持培養箱內溫度、濕度和CO2濃度穩態。 [1]

應用范圍 

廣泛應用于微生物、醫學、制藥、環保、食品、畜牧等科學領域的研究和生產。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、培養雜交瘤細胞生產抗體、體外授精（IVF）、干細胞、組織工程、藥物篩選等研究領域。

結構特點與要求 

1. 內膽采用鏡面不銹鋼或拉絲板氬弧焊制作，四角半圓形易清潔。

2. 微電腦溫度控制器，溫度波動小。

3. 部分CO2培養箱提供滅菌功能，通過自動高溫熱空氣殺菌或讓空氣循環通過紫外線腔體來滅菌。

4. 獨立限溫報警系統，超過限制溫度即自動中斷，保證實驗安全運行不發生意外。

5. 采用門溫控制可有效防止箱內玻璃門結露現象。

6. 水套式配有微生物過濾器，能過濾培養箱內的空氣，除去99.97%的0.3μm以上的顆粒。

7. 配CO2減壓閥。

8. 通過增濕盤的蒸發作用產生濕氣，用以維持很高的濕度。

9. 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。

10. CO2測量系統在使用一段時間后會產生漂移，培養箱需帶有CO2測量系統自動校準功能。 [2]

分類 

按CO2培養箱的加熱系統來分，CO2培養箱可分為水套式二氧化碳培養箱和氣套式二氧化碳培養箱。兩種加熱系統均精確可靠，但是它們有著各自的優點和缺點。水套式和氣套式二氧化碳培養箱可根據箱體有無入水口和排水口來區別，例如，圖1為水套式二氧化碳培養箱，圖2為氣套式二氧化碳培養箱。

圖1 水套式二氧化碳培養箱

圖2 氣套式二氧化碳培養箱

水套式二氧化碳培養箱的溫度是通過一個獨立的水套層包圍內部的箱體來維持溫度恒定的，通過電熱絲給水套內的水加熱，再通過箱內溫度傳感器來檢測溫度變化，使箱內的溫度恒定在設置溫度。由于水的比熱容很高，水套式的優點是有助于均勻散熱和避免形成冷區，以及在斷電后能夠比較好地減緩培養箱內溫度的降低。水套式因四周環水，所以溫度均勻性很好。 [3]

氣套式二氧化碳培養箱的加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱，采用隔熱系統和表面散熱元件使培養箱內溫度均衡。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，特別有利于短期培養以及需要箱門頻繁開關的培養。箱內溫度一般設定在37℃左右。此外，氣套式設計比水套式更簡單化，無需加水、清空和清洗。

使用注意事項 

1. 機器應安裝在無強電磁場及輻射能量，周圍溫差變化較小的室內。為保證二氧化碳培養箱控溫精度，建議在15-25℃的環境下使用。

2. 二氧化碳培養箱未注水前不能打開電源開關，否則會損壞加熱元件。

3. 培養箱運行數月后，水箱內的水因揮發可能減少，需及時加水。

4. 二氧化碳培養箱可以做高精度恒溫培養箱使用，這時須關閉CO2控制系統。

5. 箱內濕熱環境易滋生細菌，可在1000ml水中加2ml新潔爾滅液，定期用酒精和紫外線消毒箱內空氣，培養物酒精擦拭入箱內，減少箱內微生物滋生速度。

6. 顯示溫度超過置定溫度1℃時，超溫報警指示燈亮，并發出尖銳報警聲，這時應關閉電源30分鐘，若再打開電源（溫控）開關仍然超溫，則應關閉電源并報維修人員，并用空調降低周圍環境溫度。

7. 鋼瓶開啟前，一定要擰松減壓閥，防止輸氣膠管爆破。鋼瓶壓力低于0.2MPa時應更換鋼瓶。

8. 盡量減少打開玻璃門的時間。在打開二氧化碳培養箱內門時，應先關閉二氧化碳控制開關。

9. 如果二氧化碳培養箱長時間不用，關閉前必須清除工作室內水分，打開玻璃門通風24小時后再關閉。首次使用或長期不用重新使用機器時，在正式培養前應做污染檢查。

10. 搬運培養箱前必須排出箱體內的水。搬運前應拿出工作室內的擱板和加濕盤，防止碰撞損壞玻璃門。搬運培養箱時不能倒置，同時一定不要抬箱門，以免門受損。

11. 二氧化碳零點是否飄移，可通過二氧化碳氣體測試儀，從控制盤上的采樣口采到培養箱內的氣體，然后用氣體色譜儀測得二氧化碳濃度。

12. 二氧化碳培養箱應有良好的接地裝置，以保證安全。 [1] [3] [4]

擴展閱讀 

[1] 李開良, 劉堅. 二氧化碳培養箱的故障分析與維修[J]. 中國醫療設備, 2016, 31(2): 165-166.

[2] 鄧伊, 王志強. 細胞室二氧化碳培養箱的消毒使用和維護[J]. 中外健康文摘, 2014, 11(23).

[3] 曹楓, 駱瑋, 姜北生等. 二氧化碳培養箱工作原理、校準及日常保養[J]. 醫療設備信息, 2003, (12): 24-25.

[4] 胡菊, 張欣, 劉素格等. 檢驗科微生物室CO2培養箱真菌污染的預防與控制[J]. 中華醫院感染學雜志, 2013, (20): 4882.

參考文獻 

[1] 王傳政, 李英, 鄭為雷. 二氧化碳培養箱使用要點及注意事項[J]. 醫療裝備, 2009, (4): 28-29.

[2] 顧子華, 李敬華. 二氧化碳培養箱的原理及選擇[J]. 生命科學儀器, 2007, (6): 49-51.

[3] 張麗蕓, 盧曉, 程寶鸞. 二氧化碳培養箱的使用和保護[J]. 國外醫學(臨床生物化學與檢驗學分冊), 2005, 26(1): 61.

[4] 趙巍, 李小寧. CO2培養箱的使用,保養及故障排除[J]. 醫療設備信息, 2006, (6): 97-98.