二氧化碳培養(yǎng)箱的選購與使用
  
 
 
 
 
在過去的數(shù)十年間，細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、藥理學(xué)等的研究領(lǐng)域都有了驚人的長足進(jìn)步，同時，這些領(lǐng)域中的技術(shù)應(yīng)用也不得不跟上“腳步”。
雖然典型的生命科學(xué)實(shí)驗室設(shè)備有了很大的改變，但二氧化碳培養(yǎng)箱依然是實(shí)驗室中的主要組成部分，其使用的zui終目的都是維持和促使細(xì)胞和組織更好地生長。然而，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其功能和運(yùn)作都變得越來越、可靠和方便。
如今，二氧化碳培養(yǎng)箱已成為實(shí)驗室zui普遍使用的常規(guī)儀器之一，已廣泛應(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)。
 
  
CO2培養(yǎng)箱是通過對周圍環(huán)境條件的控制制造出一個能使細(xì)胞/組織更好地生長的環(huán)境，條件控制的結(jié)果就會形成一個穩(wěn)定的條件：如恒定的酸堿度（
H值：7.2-7.4）、穩(wěn)定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩(wěn)定的CO2水平（5％），這就是為什么上述領(lǐng)域
的研究員如此熱衷于使用方便穩(wěn)定可靠的二氧化碳培養(yǎng)箱。
此外，由于增加了二氧化碳濃度控制，并且使用微控制器對培養(yǎng)箱溫度進(jìn)行控制，使生物細(xì)胞，組織等的培養(yǎng)成功率、
效率都得到改善。總之，二氧化碳培養(yǎng)箱是普通電熱恒溫培養(yǎng)箱不可替代的新型培養(yǎng)箱。
 
使用者對二氧化碳培養(yǎng)箱的選購zui關(guān)心的當(dāng)然就是其可靠性、污染物的控制和使用方便。
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。
 
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
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，熱量通過輻射遞到箱體內(nèi)部從而保持了溫度的恒定。
*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(shí)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)境需要的控制，那么這個輔助系統(tǒng)則是*的。
 
 
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(shí)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，因而影了
TC傳感器的精度。當(dāng)需要的培養(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，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。
 
 
 
 
 
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)。
 
  
 
 
 
 
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低水平，以保證養(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，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。此外，我想一個報警系統(tǒng)也是不可少的吧，
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zui大限度地降低了損失，保證實(shí)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(shí)驗過程而設(shè)計的。
 
 
 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*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*，但選擇何種清潔裝置呢？當(dāng)然功能越多越好的zui適用，但是價格也會隨之上升。如果經(jīng)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(shí)驗順利進(jìn)行，保證結(jié)果的可靠性。
  
 
其它因素：
  
 每一類型的二氧化碳培養(yǎng)箱溫度、濕度CO2 濃度的控制范圍和控制度、均一度
都有所不同。此時，購買儀器之前就要對自己實(shí)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*“伙伴”。生物通龍虎榜為您提供了一些公司二氧化碳培養(yǎng)箱的具體參數(shù)，
從中您可以得到一個具體的比較和分析，說不定里面會有您心儀的儀器呢。
  
  
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。
  
 
 
 
 
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(shí)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。