通常，細胞培養基的pH在7.0-7.4之間。由于碳酸鹽pH緩沖系統是生理pH緩沖系統（它是人體血液中重要的pH緩沖系統），大多數培養物都使用它來保持穩定的pH。當用粉末制備培養液時，通常需要添加一定量的碳酸氫鈉。對于大多數使用碳酸鹽作為pH緩沖系統的培養溶液，為了保持穩定的pH，培養箱中的二氧化碳需要保持在2-10%之間，以保持培養溶液中溶解的二氧化碳的濃度。同時，用于細胞培養的容器需要一定程度的通風，以促進氣體交換。
是否可以在沒有二氧化碳培養箱的情況下使用其他pH緩沖系統？研究發現，由于空氣中二氧化碳濃度低，如果細胞不在二氧化碳培養箱中培養，培養基中的HCO3-會耗盡，這會影響細胞的正常生長。因此，大多數動物細胞仍然需要二氧化碳培養箱。 在過去的幾十年中，細胞生物學、分子生物學、藥理學等方面的研究取得了巨大的進展。同時，這些技術應用也必須跟上“步伐”。盡管典型的生命科學實驗室設備發生了很大變化，但二氧化碳培養箱仍然是實驗室的主要組成部分，其目的是維持和促進細胞和組織的更好生長。然而，隨著技術的進步，其功能和操作變得越來越準確、可靠和方便。今天，二氧化碳培養箱已成為實驗室常用的常規儀器之一，并已被廣泛使用。它廣泛用于醫學、免疫學、遺傳學、微生物學、農業科學和藥理學的研究和生產。
CO2培養箱旨在通過控制周圍環境條件，創造一個能夠使細胞/組織更好生長的環境。條件控制的結果將形成一個穩定的條件：例如恒定的pH（pH:7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、高相對濕度（95%）和穩定的CO2水平（5%），這就是為什么上述領域的研究人員如此熱衷于使用方便、穩定和可靠的二氧化碳培養箱。
此外，由于增加了二氧化碳濃度控制和使用微控制器精確控制培養箱的溫度，生物細胞和組織培養的成功率和效率得到了提高。簡而言之，二氧化碳培養箱是一種普通電動恒溫培養箱無法替代的新型培養箱。
當然，用戶關心二氧化碳培養箱的可靠性、污染控制和便利性。CO2培養箱主要控制與模擬生活環境相關的三個基本變量：穩定的CO2水平、溫度和相對濕度。為了有一個穩定的栽培環境，我們應該考慮這三個因素。在選擇和購買時，我們應該對這些“首要任務”有一定的了解，以選擇合適的工具。然而，其他“小”因素也不容忽視，因為這些因素會影響儀器的使用價值和壽命。在選擇和購買時，我們應該考慮各種因素。
溫度控制：
在培養箱中保持恒定的溫度是保持細胞健康生長的重要因素。購買二氧化碳培養箱時，有兩種加熱結構可供選擇：空氣夾套加熱和水夾套加熱。雖然這兩種供暖系統都準確可靠，但它們各有優缺點。水套培養箱通過內部水箱周圍的獨立熱水室保持恒定溫度。熱水通過自然對流在箱內循環，熱量通過輻射傳遞到箱內，從而保持溫度恒定。水套設計有其優點：水是一種很好的隔熱材料。當電源切斷時，水套系統可以更可靠地長期保持培養箱內的溫度精度和穩定性（保持恒溫的時間是水套系統的4-5倍）。如果您的實驗環境不穩定（如電力供應有限或頻繁停電），并且您需要長時間保持穩定的培養條件，那么采用水套設計的二氧化碳培養箱是您的好選擇。氣體夾套加熱系統通過儲罐中的加熱器直接加熱儲罐中的氣體。在頻繁打開和關閉箱門導致溫度頻繁變化的情況下，空氣夾套設計可以快速恢復箱內的溫度穩定性。因此，與水套式相比，水套式培養箱具有加熱更快、溫度恢復更快的特點，這對需要頻繁打開和關閉門的短期栽培和栽培特別有利。此外，對于用戶來說，水套設計比水套設計更簡單（水套類型需要加水、清空和清潔水箱，并經常監測水箱的運行）。在購買空氣套筒培養箱時，需要注意的是，為了不影響培養，培養箱還應配備風扇，以確保培養箱內空氣的循環和循環。該設備也有助于快速恢復培養箱中的溫度、CO2和相對濕度。
此外，一些類型的二氧化碳培養箱還具有外門和輔助加熱系統。該系統可以加熱內部門，為細胞提供良好的濕度環境，確保細胞滲透壓的平衡，并有效防止冷凝物的形成，以保持培養箱內的濕度和溫度。如果您的訓練環境需要精確控制，則此輔助系統至關重要。
CO2控制：
CO2濃度檢測可以通過兩個控制系統進行測量——紅外傳感器（IR）或熱導率傳感器（TC）。當二氧化碳培養箱的門打開時，CO2會從培養箱中泄漏出來。此時，傳感器將檢測到CO2濃度的降低并做出及時響應，并再次注入CO2以將其恢復到原始預設水平。用于監測CO2濃度的導熱傳感器（TC）的工作原理通過測量兩個電動調節器（一個暴露于機柜環境，另一個關閉）之間的電阻變化來實現。儲罐中CO2濃度的變化將改變兩個電熱調節器之間的電阻，從而促使傳感器做出反應以調節CO2水平。TC控制系統的一個缺點是箱內溫度和相對濕度的變化會影響傳感器的精度。當油箱門頻繁打開時，不僅CO2濃度、溫度和相對濕度也會大幅波動，從而影響TC傳感器的精度。當需要精確的培養條件和頻繁打開培養箱門時，該控制系統不適用。作為另一種可選的控制系統，紅外傳感器（IR）比TC系統具有更精確的CO2控制能力。它通過光學傳感器檢測二氧化碳水平。紅外系統包括紅外發射器和傳感器。當罐中的CO2吸收由發射器發射的部分紅外線時，傳感器可以檢測到紅外線的減少，并且吸收的紅外線的量對應于罐中CO2的水平，從而可以獲得罐中CO2濃度。因為IR系統不會受到溫度和相對濕度變化的影響，所以它比TC系統更準確，特別適用于需要頻繁打開培養箱門的細胞培養。然而，該系統比TC系統更昂貴，因此應結合預算進行考慮。
相對濕度控制：
培養箱中相對濕度的控制非常重要。保持足夠的濕度水平可以確保培養不會因過度干燥而失敗。大型二氧化碳培養箱使用蒸汽發生器或噴霧器來控制相對濕度水平，而大多數中小型培養箱通過濕度控制面板的蒸發產生水分（產生的相對濕度水平可以達到95-98%）。有些培養箱有一個儲濕器，可以保持加熱控制面板上的水分，從而提高蒸發。該水庫可將相對濕度水平提高97-98%。然而，這個系統也更加復雜。由于復雜結構的增加，在使用過程中也會出現一些不可預測的問題。
微處理控制系統：
每個用戶都希望所使用的儀器能夠方便易用。微處理器控制系統和其他功能附件（如高溫自動調節和報警裝置、CO2報警裝置、密碼保護設置、自動校準系統等）的應用使得二氧化碳培養箱的操作和控制非常簡單。微處理控制系統是一個操作系統，用于保持培養箱中穩定的溫度、濕度和CO2濃度。例如，PIC微處理器控制系統可以嚴格控制氣體的濃度，并將其損失降低到非常低的水平，以確保培養環境恒定，并可以確保在長期培養過程中，箱內的溫度是準確的，具有LED顯示屏，并可以設置和校正溫度和CO2濃度。盡管不同的微處理系統有不同的名稱，但它們的原理和控制效果并沒有太大差異。購買時不要太注意他們名字的差異。關鍵是使用方便、操作簡單，并能夠達到所需的控制精度。
此外，我認為報警系統也是不可少的。它可以讓你及時了解培養箱的情況并做出反應，從而大大減少損失，確保實驗的連續性。一些孵化器配有聲光報警裝置。當溫度變化到±0.5℃或CO2濃度變化到±5時，自動報警；有的具有CO2濃度異常報警顯示功能。這些設備旨在方便用戶并減少繁瑣的實驗過程。
污染物控制：
污染是導致細胞培養失敗的主要因素。因此，二氧化碳培養箱的制造商設計了各種不同的設備，以減少和防止污染的發生。主要方法是盡量減少微生物可以生長的區域和表面，并與自動污染清除裝置相結合，以有效防止污染的產生。例如，鑒于CO2培養箱在使用過程中有時會伴隨霉菌生長，一些公司開發并設計了具有紫外線清潔功能的增強型CO2培養箱，以確保培養箱不受污染，并保持儀器箱的生物清潔度；還有該公司設計的特殊銅殼HEPA過濾器，可以過濾培養箱中的空氣，過濾去除0.3um以上的99.97個顆粒，并在過濾過程中有效殺死過濾器中堵塞的微生物顆粒；此外，自動殺菌裝置可使箱內溫度達到90℃，以殺滅被污染的微生物。當它與HEPA系統相結合時，可以大大減少污染。這些設備對細胞培養至關重要，但應該選擇什么樣的清潔設備？當然，功能越多越好，但價格也會上漲。如果資金有限，你只能選擇更便宜的。這時，你應該同時使用一些消毒劑和消毒劑。頻繁的消毒殺菌也能達到你的儀器的效果，只是有點麻煩?？傊?，無論您選擇什么設備，都應始終保持培養箱清潔并定期清潔，以增加儀器的使用壽命，使實驗順利進行，并確保結果的可靠性。
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