氣套式二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類(lèi)似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境如穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、較高的相對(duì)濕度（95%）來(lái)對(duì)細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。
兩種控制系統(tǒng)，紅外傳感器（IR）或熱導(dǎo)傳感器（TCD）進(jìn)行測(cè)量。兩種傳感器都是準(zhǔn)確的，工作原理是基于對(duì)內(nèi)腔空氣熱導(dǎo)率的連續(xù)測(cè)量，輸入CO2氣體的低熱導(dǎo)率會(huì)使腔內(nèi)空氣的熱導(dǎo)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(hào)。
紅外傳感器（IR）它是通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)CO2水平的。IR系統(tǒng)包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)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(cè)出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對(duì)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。
由于IR系統(tǒng)是通過(guò)紅外線減少來(lái)確定箱內(nèi)CO2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(duì)箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳感器應(yīng)用在含HEPA高效空氣過(guò)濾器的培養(yǎng)箱內(nèi)比較合適。
氣套式二氧化碳培養(yǎng)箱采用獨(dú)特的箱內(nèi)底盤(pán)水庫(kù)式設(shè)計(jì)，快速恢復(fù)濕度。以高質(zhì)量的銅合金材質(zhì)經(jīng)圓邊處理而制成的完全光滑表面，極大程度上減少了污染面積。
易于清潔和保持完美的清潔度，采用獨(dú)特的箱內(nèi)底盤(pán)水庫(kù)式設(shè)計(jì)，快速恢復(fù)濕度。根據(jù)使用空間和周?chē)鷥x器的放置情況，箱門(mén)可以安裝成左開(kāi)式或右開(kāi)式(默認(rèn)為右開(kāi)，需改變開(kāi)門(mén)方向時(shí)，需提前說(shuō)明)。
專(zhuān)制的HEPA高效過(guò)濾器針對(duì)直徑大于0.3um的顆粒，其過(guò)濾效率高達(dá)99.998％，有效過(guò)濾箱內(nèi)細(xì)菌和粉塵，箱門(mén)關(guān)閉5分鐘內(nèi)空氣質(zhì)量可達(dá)到ISO 5級(jí)(100級(jí)潔凈度)。
抗菌銅合金內(nèi)膽及其全圓角設(shè)計(jì)提供持久的抗菌作用，自動(dòng)的殺菌紫外燈（選購(gòu)件）可殺滅箱體內(nèi)循環(huán)空氣和增濕盤(pán)水蒸氣中的浮菌，以達(dá)到完全的滅菌效果。
氣套式二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、微生物、農(nóng)業(yè)科學(xué)、藥物學(xué)的研究和生產(chǎn)，是實(shí)驗(yàn)室比較普遍使用的常規(guī)儀器之一。
二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類(lèi)似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境。
二氧化碳培養(yǎng)箱的三個(gè)工作原理：
一、濕度的控制
因培養(yǎng)物需工作室內(nèi)保持一定的濕度時(shí)，二氧化碳培養(yǎng)箱配有水盤(pán)。用戶可在培養(yǎng)時(shí)將水盤(pán)放入工作室內(nèi)，水盤(pán)加上適量的蒸餾水讓其在工作室內(nèi)自然蒸發(fā)，一般相對(duì)濕度可達(dá)95%。
二、溫度的控制
二氧化碳培養(yǎng)箱溫度控制器由鉑電阻作為傳感器與數(shù)字控制電路、LED數(shù)字顯示電路等組成，當(dāng)傳感器輸出與溫度成正比的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)經(jīng)電路放大后，一路送至顯示電路顯示實(shí)測(cè)溫度。另一路送至比較器與設(shè)定值比較。當(dāng)二者產(chǎn)生偏差時(shí)，觸發(fā)可控硅功率管輸出功率使加熱管產(chǎn)生熱量。當(dāng)偏差減小直至為零時(shí)，其加熱管發(fā)出的熱量亦隨之減小，直至停止加熱。控制線路中有超溫及水位報(bào)警功能。當(dāng)顯示溫度超過(guò)設(shè)定值2.0℃時(shí)，溫度控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷輸出，停止加熱，防止溫度繼續(xù)上升；當(dāng)水箱內(nèi)水位過(guò)高或過(guò)低時(shí)，水位控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)切斷加熱輸出。僅水套式CO2箱具有水位報(bào)警功能！
三、氣路的控制
氣路由高濃度的CO2鋼瓶、氣泵、穩(wěn)壓閥、針型閥，電磁閥、流量計(jì)及儲(chǔ)氣瓶等組成。(高濃度的CO2鋼瓶由用戶自備)。當(dāng)輸入一定壓力的高濃度CO2氣體，通過(guò)調(diào)節(jié)閥、針閥及電磁閥的流量、時(shí)間控制，保證一定量的CO2氣體進(jìn)入工作室，達(dá)到自動(dòng)控制工作室內(nèi)的CO2濃度值。該值同時(shí)通過(guò)顯示電路顯示，便于觀察了解。為方便用戶在使用中進(jìn)行濃度的監(jiān)視和采樣，在CO2箱的后背面裝有采樣、監(jiān)視口。因采用了快慢速雙重充氣法，使CO2箱在開(kāi)、關(guān)門(mén)后，工作室內(nèi)的CO2濃度能快速恢復(fù)且無(wú)過(guò)沖現(xiàn)象。在CO2箱工作過(guò)程中，由儲(chǔ)氣瓶對(duì)工作室內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氣，以保持穩(wěn)定的CO2濃度值。
水套式二氧化碳培養(yǎng)箱是在普通培養(yǎng)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，主要是能加入CO2，以滿足培養(yǎng)微生物所需的環(huán)境。主要用于組織培養(yǎng)和一些特殊微生物的培養(yǎng)。
水套式二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，常見(jiàn)于細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究、哺乳動(dòng)物細(xì)胞分泌物的收集、各種物理、化學(xué)因素的致癌或毒理效應(yīng)、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體、體外授精(IVF)、干細(xì)胞、組織工程、藥物篩選等研究領(lǐng)域。
對(duì)于細(xì)胞來(lái)說(shuō)，非常理想的培養(yǎng)環(huán)境同樣也適合這些污染物的生存，培養(yǎng)箱本身是不會(huì)辨別的，而細(xì)胞培養(yǎng)中大部分時(shí)間里細(xì)胞都是位于培養(yǎng)箱內(nèi)，因此箱體內(nèi)能否抑菌或滅菌非常關(guān)鍵。
水套式二氧化碳培養(yǎng)箱中的主要污染源：細(xì)菌、真菌(霉菌和酵母菌)、病毒、支原體、非同種細(xì)胞。
支原體：支原體污染后，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)使細(xì)胞死亡可以與細(xì)胞長(zhǎng)期共存，培養(yǎng)基一般不發(fā)生渾濁，細(xì)胞無(wú)明顯變化，外觀上給人以正常感覺(jué)，實(shí)則細(xì)胞已經(jīng)受到多方面潛在影響，如引起細(xì)胞變形，影響DNA合成，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)等，往往被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)者忽視。
細(xì)菌：細(xì)菌污染后，培養(yǎng)基1-2天就會(huì)變色，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)影響明顯，應(yīng)迅速將污染細(xì)胞與其它細(xì)胞系隔離，滅菌后丟棄，還要用實(shí)驗(yàn)室消毒劑消毒培養(yǎng)器皿和超凈臺(tái)。
病毒：由于病毒寄生生存，爆發(fā)后盡快和正常細(xì)胞隔離，丟棄處理，相對(duì)來(lái)說(shuō)容易處理，對(duì)操作者威脅較大；盡管病毒污染的細(xì)胞不影響原代培養(yǎng)，但生產(chǎn)疫苗是不安全的。因此，潛在病毒是細(xì)胞大量生產(chǎn)和疫苗、干擾素等生物制品制作中的難題。
真菌(霉菌和酵母菌)：真菌生長(zhǎng)的比較慢，不象細(xì)菌那么容易被發(fā)現(xiàn)，但是一旦發(fā)現(xiàn)有它的存在細(xì)胞就被污染了；目前沒(méi)有好的抑制方法，包括現(xiàn)在常用的兩性霉素，一旦污染容易反復(fù)爆發(fā)，尤其孢子很難殺滅。
非同種細(xì)胞：即細(xì)胞交叉污染，由于細(xì)胞培養(yǎng)操作時(shí)各細(xì)胞株所需的器材和溶液沒(méi)有嚴(yán)格分開(kāi)，往往會(huì)使一種細(xì)胞被另一種細(xì)胞污染。
目前，世界上已有幾十種細(xì)胞都被HeLa細(xì)胞所污染，致使許多實(shí)驗(yàn)宣告無(wú)效。
水套式二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類(lèi)似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)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(duì)濕度(95%)，來(lái)對(duì)細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。
在生物活體內(nèi)，生物體有自身的免疫系統(tǒng)保護(hù)細(xì)胞或組織，但是在體外培養(yǎng)時(shí)，沒(méi)有任何保護(hù)自己的免疫屏障。對(duì)于二氧化碳培養(yǎng)箱的基本參數(shù)溫度、CO2和濕度，大多數(shù)培養(yǎng)箱都能滿足研究實(shí)驗(yàn)的需要。
然而，針對(duì)培養(yǎng)過(guò)程中面臨的各種污染源，各品牌水套式二氧化碳培養(yǎng)箱的控制方式和效果不盡相同，因此細(xì)胞體外培養(yǎng)中最大的威脅實(shí)際上是污染問(wèn)題。
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