該如何正確選擇二氧化碳培養箱

二氧化碳培養(yang) 箱原理是其通過在培養(yang) 箱箱體(ti) 內(nei) 模擬形成一個(ge) 類似細胞/組織在生物體(ti) 內(nei) 的生長環境如恒定的酸堿度（pH值：7.2～7.4）、穩定的溫度（37℃）、較高的相對濕度（95%）、穩定的CO2水平（5%），來對細胞/組織進行體(ti) 外培養(yang) 的一種裝置。二氧化碳培養(yang) 箱廣泛應用於(yu) 醫學、免疫學、遺傳(chuan) 學、微生物、農(nong) 業(ye) 科學、藥物學的研究和生產(chan) ，已經成為(wei) 上述領域實驗室最普遍使用的常規儀(yi) 器之一

全世界的用戶對二氧化碳培養(yang) 箱都有兩(liang) 條最基本的要求，一是要求二氧化碳培養(yang) 箱能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供最精確穩定的控製，以便於(yu) 其研究工作的進展；二是要求二氧化碳培養(yang) 箱能夠對培養(yang) 箱內(nei) 的微生物汙染進行有效的防範，並且能夠定期消除汙染，以保護研究成果，防止樣品損失。所以，選購二氧化碳培養(yang) 箱的老師最關(guan) 心的當然就是其高可靠性、對汙染的防範和控製及使用方便。

一、溫度控製

1. 加熱方式：

氣套式加熱和水套式加熱，兩(liang) 種加熱係統都是精確和可靠的，同時它們(men) 都有著各自的優(you) 點和缺點。

水套式加熱是通過一個(ge) 獨立的水套層包圍內(nei) 部的箱體(ti) 來維持溫度恒定的，其優(you) 點：水是一種很好的絕熱物質，當遇到斷電的時候，水套式係統就可以比較長時間的保持培養(yang) 箱內(nei) 的溫度準確性和穩定性（維持溫度恒定的時間是氣套式係統的3～4倍），有利於(yu) 實驗環境不太穩定（如有用電限製，或者經常停電）並需要保持長時間穩定的培養(yang) 條件的用戶選用。

氣套式加熱是通過遍布箱體(ti) 氣套層內(nei) 的加熱器直接對內(nei) 箱體(ti) 進行加熱的，又叫六麵直接加熱。氣套式與(yu) 水套式相比，具有加熱快，溫度的恢複比水套式培養(yang) 箱迅速的特點，特別有利於(yu) 短期培養(yang) 以及需要箱門頻繁開關(guan) 的培養(yang) 。此外，對於(yu) 使用者來說氣套式設計比水套式更簡單化（水套式需要對水箱進行加水、清空和清洗，並要經常監控水箱運作的情況）。

2. 溫控係統：

保持培養(yang) 箱內(nei) 恒定的溫度是維持細胞健康生長的重要因素，因此精確可靠的溫控係統是培養(yang) 箱不可或缺的重要部分。為(wei) 了使培養(yang) 箱更加穩定的工作，我們(men) 推薦用戶選用具備相互獨立三重溫度控製功能的二氧化碳培養(yang) 箱，即箱內(nei) 溫度控製、超溫報警控製和環境溫度監控。

我們(men) 知道培養(yang) 箱的最低工作溫度一般是高於(yu) 室溫5℃，如果沒有緩慢加熱模式就非常容易在夏天高溫天氣（如室溫30℃左右時）產(chan) 生箱內(nei) 溫度過高；HF90的獨立超溫報警功能能夠快速準確的在培養(yang) 箱內(nei) 溫度高於(yu) 培養(yang) 溫度1℃時，切斷培養(yang) 箱的主加熱係統，同時聲光報警；HF90的環境溫度監控可以根據環境溫度的變化自 動調節培養(yang) 箱外門輔助加熱係統的功率，達到精確控製箱體(ti) 內(nei) 溫度的目的。

3. 溫度均一性：

二氧化碳培養(yang) 箱箱體(ti) 內(nei) 的溫度均一性也是用戶需要考慮的主要因素，一般在箱體(ti) 內(nei) 配備了風扇以及風道的培養(yang) 箱的均一度要好很多，同時此裝置還有助於(yu) 箱內(nei) 溫度、CO2濃度和相對濕度的迅速恢複。

當然，風扇/風道的優(you) 化也是同等重要的，HF90二氧化碳培養(yang) 箱獨特設計的大直徑風扇和循環風道能夠保證箱體(ti) 內(nei) 溫度和二氧化碳濃度的均一性。大直徑風扇相比其他品牌培養(yang) 箱的風扇，能夠在低轉速（低風速）時產(chan) 生大的空氣循環流量，在達到均一性目的的同時，降低風速、減少箱內(nei) 震動。降低風速、減少震動同時也就大大提高了箱內(nei) 細胞培養(yang) 的成功率。

二、二氧化碳濃度控製

1. 兩(liang) 種控製係統：

紅外傳(chuan) 感器（IR）或熱導傳(chuan) 感器（TCD）進行測量。兩(liang) 種傳(chuan) 感器都是準確的，但都各有優(you) 缺點。熱導傳(chuan) 感器監控CO2濃度的工作原理是基於(yu) 對內(nei) 腔空氣熱導率的連續測量，輸入CO2氣體(ti) 的低熱導率會(hui) 使腔內(nei) 空氣的熱導率發生變化，這樣就會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 與(yu) CO2濃度直接成正比的電信號。紅外傳(chuan) 感器（IR）它是通過一個(ge) 光學傳(chuan) 感器來檢測CO2水平的。IR係統包括一個(ge) 紅外發射器和一個(ge) 傳(chuan) 感器，當箱體(ti) 內(nei) 的CO2吸收了發射器發射的部分紅外線之後，傳(chuan) 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於(yu) 箱體(ti) 內(nei) CO2的水平，從(cong) 而可以得出箱體(ti) 內(nei) CO2的濃度。由於(yu) IR係統是通過紅外線減少來確定箱內(nei) CO2濃度，而箱體(ti) 內(nei) 顆粒物能夠反射或部分吸收紅外線，使得IR係統對箱體(ti) 內(nei) 顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳(chuan) 感器應用在含HEPA高效空氣過濾器的培養(yang) 箱內(nei) 比較合適。

2. CO2測量係統自動校準功能：

無論哪種CO2測量係統在使用一段時間後都會(hui) 產(chan) 生漂移，而產(chan) 生漂移後直接會(hui) 導致箱體(ti) 內(nei) 二氧化碳濃度不能穩定在我們(men) 的設定值，致使培養(yang) 失敗，所以我們(men) 在這裏強烈建議用戶在選購培養(yang) 箱時必須要選擇帶有CO2測量係統自動校準功能的培養(yang) 箱。

3. CO2濃度均一性：此點與(yu) 溫度均一性的要求類似，在此就不做贅述。

三、相對濕度

箱內(nei) 濕度對於(yu) 培養(yang) 工作來說是一項非常重要然而又經常被忽略的因素。維持足夠的濕度水平並且要有足夠快的濕度恢複速度（如在開關(guan) 門後）才能保證不會(hui) 由於(yu) 過度幹燥而導致培養(yang) 失敗。目前大多數的二氧化碳培養(yang) 箱是通過增濕盤的蒸發作用產(chan) 生濕氣的（其產(chan) 生的相對濕度水平可達95%左右，但開門後濕度恢複速度很慢）。我們(men) 在此建議用戶在選購二氧化碳培養(yang) 箱的時候盡量選擇濕度蒸發麵積大的培養(yang) 箱，因為(wei) 我們(men) 知道濕度蒸發麵積越大，越容易達到最大相對飽和濕度並且開關(guan) 門後的濕度恢複的時間越短。

四、防汙染設計和消毒滅菌係統

汙染是導致細胞培養(yang) 失敗的一個(ge) 主要因素，因而，二氧化碳培養(yang) 箱的製造商們(men) 設計了多種不同的裝置去減少和防止汙染的發生，其主要途徑都是盡量減少微生物可以生長的區域和表麵，並結合自動排除汙染裝置來有效防止汙染的產(chan) 生。例如，鑒於(yu) CO2培養(yang) 箱在使用過程中有時會(hui) 伴有黴菌生長，為(wei) 確保培養(yang) 箱免受汙染並且保證儀(yi) 器箱體(ti) 內(nei) 的生物清潔性，相繼問世了多種消毒滅菌方式，如帶有紫外消毒功能的CO2培養(yang) 箱；還有的設計生產(chan) 了HEPA過濾器能過濾培養(yang) 箱內(nei) 空氣，可過濾除去99.97%的0.3微米以上的顆粒；此外，還開發設計了能使箱內(nei) 達到高溫濕熱的環境從(cong) 而殺死汙染微生物，達到消毒滅菌目的的培養(yang) 箱。這些裝置對於(yu) 細胞培養(yang) 來說是必不可少，但選擇何種清潔裝置呢？首先，我們(men) 考慮的當然是各種方式的滅菌能力，紫外消毒能力是與(yu) 紫外燈距離目標的距離的二次方成反比，距離越遠，消毒能力越差，所以紫外消毒方式有其局限性，難以達到徹底滅菌的要求；

HEPA過濾器由於(yu) 受到過濾膜孔徑的影響，無法去除病毒和一些微小細菌，也有其局限性；相比較而言，高溫消毒是目前比較有效消毒滅菌的方法，高溫消毒又分為(wei) 兩(liang) 類，一是傳(chuan) 統的高溫幹熱消毒，另一種是先進的高溫濕熱滅菌。

接下來我們(men) 重點說一下高溫幹熱和高溫濕熱兩(liang) 種方法的優(you) 劣。高溫濕熱由於(yu) 蒸汽潛熱大，穿透力強，容易使蛋白質變性或凝固，因此該法的滅菌效率比幹熱滅菌法高。其原因有三：

①蛋白質凝固所需的溫度與(yu) 其含水量有關(guan) ，含水量愈大，發生凝固所需的溫度愈低。濕熱滅菌的菌體(ti) 蛋白質吸收水分，所以較同一溫度的幹熱空氣中易於(yu) 凝固。

②濕熱滅菌過程中蒸汽放出大量潛熱，加速提高濕度。因而濕熱滅菌比幹熱所需溫度低，如在同一溫度下，則濕熱滅菌所需時間比幹熱短。

③濕熱的穿透力比幹熱大，使其深部也能達到滅菌溫度，故濕熱比幹熱收效好一些。

所以高溫消毒並不是簡單的看消毒溫度，主要是看是否濕熱消毒。另外，從(cong) 使用角度看，濕熱消毒一般控製在90℃就能達到很徹底的消毒效果，整個(ge) 消毒過程中培養(yang) 箱內(nei) 的所有附件都不用取出，可以全部進行消毒；而幹熱消毒為(wei) 了達到較好的效果，溫度一般都在100℃以上，在這種溫度下消毒培養(yang) 箱內(nei) 的傳(chuan) 感器、HEPA過 濾器等都要在消毒過程中取出，等消毒結束再裝上，這樣即麻煩，附件又不能同時消毒，而且增加二次汙染的幾率，再者要達到100℃以上的高溫，培養(yang) 箱的加熱 係統的電熱絲(si) 必然要加粗，這會(hui) 導致培養(yang) 箱的溫度控製難度增加，均一性變差。所以我們(men) 建議用戶在選購二氧化碳培養(yang) 箱時選擇含高溫濕熱滅菌方式的培養(yang) 箱。

五、其它因素

二氧化碳培養(yang) 箱的容積也是一個(ge) 不可忽略的因素，買(mai) 小了不夠用，大了又浪費又占地方。二氧化碳培養(yang) 箱的可選容積非常廣，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(yang) 箱容積的範圍有一個(ge) 比較準確的了解，並在此基礎上多預留一點空間，以保證不時之需。

此外，每一個(ge) 使用者都希望所用的儀(yi) 器能夠方便好用，微處理控製係統和其它各種功能附件（如高溫自動調節和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護設置、自動校準係統、LCD顯示係統等等）的運用，就使得二氧化碳培養(yang) 箱的操作和控製都非常的簡便。不同的微處理係統雖然名字不相同，但是其原理與(yu) 控製效果則無甚區別，選購時不必太在意它們(men) 名字上的區別，關(guan) 鍵是要自己覺得使用起來方便，容易操作。