培養(yǎng)箱工作場景

培養(yǎng)箱是一種常見的實驗室儀器，但是我們經(jīng)常遇到各種培養(yǎng)箱，比如：恒溫培養(yǎng)箱，恒溫恒濕培養(yǎng)箱，二氧化碳培養(yǎng)箱，厭氧培養(yǎng)箱，霉菌培養(yǎng)箱，光照培養(yǎng)箱等等。種類較多，讓我們來看看他們分別具有什么功能！

一.概述

培養(yǎng)箱，通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細胞/組織/微生物在生物體內(nèi)或某一特定情況的生長環(huán)境，如一定的溫度、一定的濕度、一定的光照或一定的CO2水平、一定的酸堿度等，來對細胞/組織/生物體進行體外培養(yǎng)的一種裝置，是植物、生物、微生物、遺傳、病毒、醫(yī)學、環(huán)保等領(lǐng)域廣泛使用的設(shè)備，廣泛應用于低溫恒溫試驗、培養(yǎng)試驗、環(huán)境試驗等等。

二、恒溫培養(yǎng)箱

恒溫培養(yǎng)箱又稱隔水式電熱培養(yǎng)箱，通常分為兩種電熱式和隔水式，電熱式培養(yǎng)箱采用的是用電熱絲直接加熱，利用空氣對流，使箱內(nèi)溫度均勻，隔水式培養(yǎng)箱采用電熱管加熱水的方式加溫，以此使箱內(nèi)的溫度達到培養(yǎng)條件。廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、醫(yī)藥工業(yè)、生物化學、工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)科學等科研部門作細菌培養(yǎng)、育種、發(fā)酵及其他恒溫試驗用。

隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱：加熱管通過對夾層內(nèi)的水進行加熱，利用水的對流形成四面加熱，有效的保證加熱均勻性。水套遇斷電時仍能較好地恒溫，采用微電腦智能控溫儀和雙金屬片調(diào)節(jié)器兩種控溫方式。溫控范圍：室溫+5℃-60℃，只能把溫度穩(wěn)定在室溫以上，不帶制冷。

電熱恒溫培養(yǎng)箱：采用電加熱的方式，外殼采用冷扎板靜電噴塑，內(nèi)膽采用不銹鋼制作，保溫層采用石棉作為保溫材料，在底部設(shè)有加熱管，通過加熱管對箱體內(nèi)進行加熱，它的缺點就是溫度均勻性相對較差，溫沖比較高。主要由箱體、加熱器、鼓風機和溫控儀等幾部分組成。

恒溫培養(yǎng)箱的幾個重要參數(shù)是使用者在選擇產(chǎn)品是應該考慮的主要因素：

1、加熱方式：一般的恒溫培養(yǎng)箱分為隔水式和電熱式，隔水式恒溫培養(yǎng)箱采用加熱夾套中的水來達到箱子內(nèi)部升溫的目的，好處在于斷電后還能夠保持較長一段時間的溫度，溫度過沖比較小。而電熱式恒溫培養(yǎng)箱采用的是加熱電阻絲來達到加熱的目的，加熱速度比較快，也是常用的一種加熱方式。

2、容積：培養(yǎng)箱的容積有50L以下的小型培養(yǎng)箱，適合培養(yǎng)量不大的實驗室使用，大的400L以上的是一些大型實驗室用于培養(yǎng)所用，在這兩者之間的是實驗室常用的容量，用戶需要根據(jù)實際情況來選擇容量。

3、溫度范圍：一般培養(yǎng)箱的溫度都不高，一般是室溫到100℃之間，也有溫度下限比較低的到達零下10℃的，根據(jù)需要去選擇溫度范圍。

4、培養(yǎng)箱的材質(zhì)：市面上現(xiàn)有的內(nèi)膽材質(zhì)一般有鐵質(zhì)的和不銹鋼的兩種，鐵質(zhì)的比較輕一點便于運輸，而不銹鋼材料的耐用一點。

其他還有一些例如比較關(guān)心的價格、產(chǎn)品質(zhì)量、使用范圍等也是參考的技術(shù)指標。

培養(yǎng)箱使用與維修保養(yǎng)：

1、箱內(nèi)的培養(yǎng)物不宜放置過擠，以便于熱空氣對流，無論放入或取出物品應隨手關(guān)門，以免溫度波動。

2、電熱式培養(yǎng)箱應在箱內(nèi)放一個盛水的容器，以保持一定的濕度。

3、隔水式培養(yǎng)箱應注意先加水再通電，同時應經(jīng)常檢查水位，及時添加水。

4、電熱式培養(yǎng)箱在使用時應將風頂適當旋開，以利于調(diào)節(jié)箱內(nèi)的溫度。

三、恒溫恒濕箱

恒溫恒溫箱：可以準確地模擬恒溫、恒濕等復雜的自然環(huán)境，具有溫度和濕度控制系統(tǒng)的一種箱體。

（一）分類

按應用的行業(yè)分

實驗室一般用在用于植物培養(yǎng)、育種試驗；細菌、微生物培養(yǎng)，用作育種、發(fā)酵、微生物培養(yǎng)、各種恒溫試驗、環(huán)境試驗、物質(zhì)變性試驗和培養(yǎng)基、血清、藥物等物品的儲存等?？蓮V泛適用于藥物、紡織、食品加工等無菌試驗、廣泛應用于醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥、農(nóng)業(yè)科研、環(huán)境保護等研究應用領(lǐng)域。

工業(yè)一般用在適用于電子電工、家用電器、汽車、儀器儀表、電子化工、零部件、 原材料及涂層、 鍍層進行高低溫,高低濕的實驗、在航天、航空、船舶、兵器、電子、石化、郵電、通訊、汽車等領(lǐng)域倍受青睞。

其他分類

1、按用途：

試驗型:濕度在20-98%間,溫度高溫通常至150度,低溫部分分為0度,-20度,-40度,-60度等不等規(guī)格；培養(yǎng)生化型:溫度范圍通常在0-50度之間,濕度在50-95之間.這種適合于食品細菌培養(yǎng)等行業(yè)。

2、按尺寸：

一般恒溫恒濕箱的尺寸根據(jù)試驗產(chǎn)品的尺寸來決定，根據(jù)國標GB2423的要求，試驗工作室的尺寸要大于或等于試驗產(chǎn)品的3倍，這樣的做試驗的效果是理想的。

3、按電源：

恒溫恒濕箱不管是220V還是380V都是三相以上電源接口。

4、按風冷與水冷選擇：

恒溫恒濕箱一般采用風冷就足夠了，采用水冷的一般是大型的恒溫恒濕室或大箱體的快速升降溫試驗機，一般冷熱沖擊試驗箱采用水冷的比較多（工業(yè)用的）。

5、按表頭分：

編程儀表可做程式循環(huán)試驗，而普通儀表只能做定值試驗，溫濕度的變化只能手動操作。

6、按壓縮機：

主要是否進口控制器、壓縮機

7、按是否環(huán)保：

含氟與不含氟、無氟的壓縮機采用了與普通不同結(jié)構(gòu)的壓縮機﹐其工作狀態(tài)也存在較大的差異。無氟運轉(zhuǎn)時壓縮機的低壓吸氣管呈負壓狀態(tài)﹐而高壓排氣管的壓力較普通壓縮機要大﹐這樣會造成壓縮機溫度相對較高的問題﹐但是使用時只要注意加強壓縮機的散熱，將不影響其的制冷效果和使用壽命。

8、按可否多段編程：

不可編程和多段編程，多段編程能夠提供高的溫度，濕度環(huán)境。實現(xiàn)溫度的反復、步移和階梯式的恒溫培養(yǎng)。

9、按控制元件：非計算機控制和計算機控制。

11、按顯示方式：數(shù)值顯示和液晶顯示。

12、按內(nèi)膽：不銹鋼和鋁合金與工程塑料。

13、按保溫層：

聚脂發(fā)泡形成和硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料發(fā)泡與聚亞胺酯發(fā)泡式。

14、按透光窗：

采用雙層中空玻璃以確保箱內(nèi)的保溫性能，箱體內(nèi)部有冷、熱氣風道箱內(nèi)氣體循環(huán)流暢、溫度更加均勻,采用雙層玻璃以確保箱內(nèi)的保溫性能。

（二）恒溫恒濕箱的加濕、除濕方式

試驗箱的加濕方式一般采用蒸汽加濕法，即將低壓蒸汽直接注入試驗空間加濕。這種加濕方法加濕能力，速度快，加濕控制靈敏，尤其在降溫時容易實現(xiàn)強制加濕。

試驗箱的除濕方式有兩種：機械制冷除濕和干燥除濕。機械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出，這樣就降低了濕度。干燥器除濕是利用氣泵將試驗箱內(nèi)的空氣抽出，并將干燥的空氣注入，同時將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥進行干燥，干燥完后又送入試驗箱內(nèi)，如此反復循環(huán)進行除濕?，F(xiàn)在大部分綜合試驗箱采用前一種除濕方式法，后一種的除濕方法，可以使露點溫度達到0℃一下。適用于有特殊要求的場合，但費用較貴。

（三）濕度傳感器使用注意事項

銷售特別注意，濕度控制精度不要隨便承諾客戶，要根據(jù)儀器的具體性狀來判斷

1、選擇測量精度

測量精度是濕度傳感器最重要的指標，每提高—個百分點，對濕度傳感器來說就是上了一個臺階一個檔次。因為要達到不同的精度，其制造成本相差很大，售價也相差甚遠。所以購買者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖"。

如在不同溫度下使用濕度傳感器，其示值還要考慮溫度漂移的影響。相對濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴重地影響著空間內(nèi)的相對濕度。溫度每變化0.1℃，將產(chǎn)生0.5％RH的濕度變化誤差。使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。多數(shù)情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，±5％RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合，再選用±3％RH以上精度的濕度傳感器。而精度高于±2％RH的要求，恐怕連校準傳感器的標準濕度發(fā)生器也難以做到，更何況傳感器自身了。相對濕度測量儀表，即使在20—25℃下，要達到2％RH的準確度仍是很困難的。通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫(20℃±10℃)和潔凈的氣體中測量的。

2、考慮時漂和溫漂

在實際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間久了，電子式濕度傳器會產(chǎn)生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。

3、選擇測量范圍

選擇濕度傳感器和重量、溫度一樣，首先要確定測量范圍。除了氣象、科研部門外，高溫、濕度測控的一般不需要全濕程0-100％RH測量。

4、其它注意事項

濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩(wěn)定性，應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映預測空間的濕度，還應避免將傳感器安放在離墻壁太近，或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。

濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩(wěn)定性，應盡量避免在酸性、堿性及含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用。為正確反映預測空間的濕度，還應避免將傳感器安放在離墻壁太近，或空氣不流通的死角處。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。

有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度。或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。使用時應按照技術(shù)要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。

四、生化培養(yǎng)箱

生化培養(yǎng)箱具有制冷和加熱雙向調(diào)溫系統(tǒng)，溫度可控的功能，是植物、生物、微生物、遺傳、醫(yī)學、環(huán)保等科研，教研教育部門常用的實驗室設(shè)備，廣泛應用于低溫恒溫試驗、培養(yǎng)試驗、環(huán)境試驗等等。生化培養(yǎng)箱和恒溫培養(yǎng)箱是最常使用的兩種，同是培養(yǎng)箱，有什么不同之處？

1、生化培養(yǎng)箱主要用于生化反應的孵化，所以它們的門主要由玻璃組成，用于在特定溫度孵化反應，操作者可在不破壞反應條件的前提下在外觀察反應的變化；亦可用于細菌霉菌的培養(yǎng)。

2、工作室采用不銹鋼板或優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板加工成型，并經(jīng)防銹防腐處理。

3、壓縮機制冷，可適應范圍很大，一年四季均可保持在恒定溫度。

五、霉菌培養(yǎng)箱

霉菌培養(yǎng)箱具有加熱、制冷、加濕、消毒功能的高精度實驗室設(shè)備，廣泛應用于各種霉菌、組織細胞、微生物的培養(yǎng)，也可用于昆蟲、小動物的飼養(yǎng)及其它用途的恒溫試驗。

霉菌培養(yǎng)箱是適合培養(yǎng)霉菌等真核微生物的實驗設(shè)備，因為大部分霉菌適合在室溫（25攝氏度）下生長，且在固體基質(zhì)上培養(yǎng)時需要保持一定的濕度。所以一般會在霉菌培養(yǎng)箱中增濕（要求不高的話，可以放一盤或一杯水，也可以外置增濕器，通過管道輸入，要求更嚴格需要增加濕度控制功能）。細菌因培養(yǎng)時間短，恒溫培養(yǎng)箱就足夠了，不需要另外加濕防止培養(yǎng)基干掉或濕度不夠。

霉菌培養(yǎng)箱比生化培養(yǎng)箱多一個消毒功能，一般都是帶紫外殺菌燈，可以作為生化培養(yǎng)箱使用。也有部分霉菌培養(yǎng)箱在恒溫，殺菌基礎(chǔ)上增加了濕度控制，帶濕度控制的霉菌培養(yǎng)箱也可以當做恒溫恒濕培養(yǎng)箱使用。

六、厭氧培養(yǎng)箱

厭氧手套箱（Anaerobie glove box）即厭氧培養(yǎng)箱，是迄今為止培養(yǎng)厭氧菌佳儀器之一。它是一個密閉的大型金屬箱，箱的前面有一個有機玻璃做的透明面板，板上裝有兩個手套，可通過手套在箱內(nèi)進行操作，故名。箱側(cè)有一交換室，具有內(nèi)外二門，內(nèi)門通箱內(nèi)先關(guān)著。欲放物入箱，先打開外門，放入交換室，關(guān)上外門進行抽氣和換氣（H2，CO2，N2）達到厭氧狀態(tài)，然后手伸入手套把交換室內(nèi)門打開，將物品移入箱內(nèi)，關(guān)上內(nèi)門。箱內(nèi)保持厭氧狀態(tài)，也是利用充氣中的氫在鈀的催化下和箱中錢殘余氧化合成水的原理。該箱可調(diào)節(jié)溫度，本身是孵箱或孵箱即附在其內(nèi)，還可放入解剖顯微鏡便于觀察厭氧菌菌落，這種厭氧箱適于作厭氧細菌的大量培養(yǎng)研究，大量培養(yǎng)基可放入作預還原和厭氧性無菌試驗。金屬硬壁型厭氧箱的抽氣、充氣、厭氧環(huán)境和溫度等均系自動調(diào)節(jié)。

（一）結(jié)構(gòu)

共分為：厭氧室、傳輸艙、裸手袖套操作孔、氣路及電路控制系統(tǒng)四大部分。

1、厭氧室

內(nèi)腔機械強制對流與內(nèi)腔正壓，實現(xiàn)恒溫、控濕、除氧、生物脫毒四方面狀態(tài)穩(wěn)定均一，并且快速恢復，操作培養(yǎng)同室進行。

2、傳輸艙：

采用緊湊式筒狀設(shè)計，實現(xiàn)單人單手輕松轉(zhuǎn)移樣品。

3、裸手袖套操作孔：

無需進行抽真空/充氮置換過程，雙手可直進直出內(nèi)腔厭氧。

4、控制系統(tǒng)：

實時狀態(tài)自檢報警功能，確保設(shè)備正常運行。

（二）操作室厭氧環(huán)境形成

1）按使用要求放置好必要的配件和器具、并向操作室內(nèi)放入兩個無毒塑料袋。

2）混合氣瓶、氮氣瓶輸入壓力調(diào)整，調(diào)節(jié)減壓閥，使輸入壓力為0.1Mpa

3) 打開設(shè)備后配，電源開關(guān)后，按控制牌上的總電源鍵，使設(shè)備通電。

4）操作室放入1000g鈀粒（密封），由冷凝系統(tǒng)除濕，并放入?yún)捬踔甘緞?/span>

5）關(guān)緊取樣室內(nèi)外門，并抽真空校驗。（按控制面牌上真空泵鍵，按一下開，再按一下關(guān)）

6）操作室內(nèi)第一次置換（氮氣置換）：

（1）先用橡皮管插入操作室內(nèi)進氣口，另一個插入塑料袋。

（2）接通氮氣進氣路，打開操作室氮氣控制閥，使兩只塑料袋充足氮氣后，關(guān)閉電磁閥，然后扎緊袋口。

（3）把乳膠手套套在觀察板法蘭圈上并扎緊。

（4）把塑料袋內(nèi)氮氣漸漸的放于操作室內(nèi)，至全部防除。

7）操作室第二次置換（氮氣置換）重復一次沖氮過程，取樣室先抽真空，并注意隨時按排氣閥關(guān)閉排氣。

8）操作室第三次置換（混合氣體置換） (混合氣體配比為H2 1/85% H2 1/10% H2 1/10% CO2/15%）

（1）調(diào)換氣路打開操作室混合氣閥進氣，沖氣時取樣室先抽真空，并注意隨時按排氣閥關(guān)閉排氣。

（2）混合氣充滿塑料袋后，關(guān)閉電磁閥，并打開混合氣限流閥，使混合氣經(jīng)過穩(wěn)流器、流量計、調(diào)整流量計，流量為每分鐘10毫升左右。

（3）把塑料袋內(nèi)混合氣漸漸排于操作室內(nèi)。

（4）通過三次換氣后，操作室內(nèi)氣體含氧量已處于極為量狀態(tài)。

9）操作室內(nèi)打開鈀粒除氧劑，接通除氧催化器電源進行催化除氧，并在厭氧指示條反應區(qū)上滴一點潔凈水，1-2小時后，觀察其變色情況，反應部分深藍色變?yōu)闇\藍為操作室內(nèi)達到厭氧環(huán)境。

10）紫外線滅菌燈，室內(nèi)進行滅菌處理，滅菌時間自定。

（三）菌種的置入和培養(yǎng)

1）檢查取樣室內(nèi)門并關(guān)緊之。

2）打開取樣室外門，將菌種放入取樣室后即關(guān)上外們。

3）取樣室充氮置換三次過程，先抽真空度500毫米汞柱（66Kpa)以上停，然后打開取樣室氧氣閥進氣，使指針回復零位，關(guān)掉閥。取樣室充氮置換三次過程結(jié)束。

4）如選定真空度較低就需要增加置換的次數(shù)。

5）取樣室外門開啟、關(guān)緊后，再抽低真空度100毫米汞柱（13Kpa）檢驗。

6）厭氧培養(yǎng)箱需要長期連續(xù)使用的條件

（1）每天在操作室內(nèi)放入美蘭指示條觀察，如不能正常就必須重新?lián)Q氣。

（2）要長期連續(xù)輸入微量的混合氣體。使補進的氮氣能和微量的氮結(jié)合通過催化吸收，保證了室內(nèi)厭氧狀態(tài)，補入混合氣流量選定為每分鐘10毫升左右。

（3）.連續(xù)培養(yǎng)運行一天，更換一次除氧劑和干燥劑。（換下的除氧劑和干燥劑可放在200℃干燥箱內(nèi)，干燥2－3小時可使其復原）

7）接種棒滅菌器的應用：

（1）隨時用鎳烙電熱絲使電極短路而變赤熱以進行殺菌（接種棒）。

（2）熔蠟處可直接放上試管封蠟口旋轉(zhuǎn)熔蠟。

8）操作室理的培養(yǎng)箱理的培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度可任意選擇和控制。

（四）注意事項

1．儀表盡可能地安裝于空氣清靜，溫度變化較小的地方。

2．開機前應全面熟悉和了解各組成配套儀器、儀表的說明書、掌握正確的使用方法。

3．培養(yǎng)物放入必須是在操作室內(nèi)達到絕對厭氧環(huán)境后放入。

4．如發(fā)生故障（停氣等原因）操作室內(nèi)仍可保持12小時厭氧狀態(tài)。（超過12小時則根據(jù)需要把培養(yǎng)物取出另作處理）。

5．經(jīng)常注意氣路有無漏氣現(xiàn)象。

6．調(diào)換氣瓶時，注意要扎緊氣管，避免流入含氧氣體

7．真空泵按要求使用，定期檢查加油。

8．停止使用，關(guān)閉總電源鍵，及設(shè)備后部的電源開關(guān)

（五）臨床常見厭氧菌

梭狀芽胞桿菌屬（Clostridium）

簡稱梭菌屬，常見致病菌有破傷風梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、肉毒梭菌和艱難梭菌，均為嚴格厭氧菌。其中產(chǎn)氣莢膜梭菌常引起氣性壞疽，且病程短、癥狀兇險；艱難梭菌常引起抗生素相關(guān)性腹瀉，極易因誤診而產(chǎn)生嚴重癥狀。

卟啉單胞菌屬（Porphyromonas Shah and Collins）

常見致病菌有牙齦卟啉單胞菌、牙髓卟啉單胞菌等，嚴格厭氧菌。其中牙齦卟啉單胞菌是牙周疾病的主要病原菌；牙髓卟啉單胞菌主要引起牙髓及根尖組織疾病。

念珠菌屬（candidiasis）

常見致病菌有白色念珠菌，厭氧菌。白色念珠菌口腔粘膜感染常引起口腔潰瘍，而其在陰道內(nèi)感染則是婦科疾病的主要起因。

乳酸桿菌屬（Lacticacid bacteria）

常見條件致病菌有嗜酸乳桿菌，厭氧菌。該菌為齲齒形成的主要原因，也是牙科主要防治菌之一。

螺桿菌屬（Helicobacter）

常見致病菌有幽門螺桿菌，微需氧菌。該菌為慢性胃炎和胃腸潰瘍的主要病原菌，也與原發(fā)性胃癌有密切關(guān)系。

彎曲菌屬（Campylobacter）

常見致病菌有空腸彎曲菌，微需氧菌。該菌為腸炎的重要病原菌之一，常因抗生素治療無效而延誤病情，產(chǎn)生嚴重后果。

七、二氧化碳培養(yǎng)箱

二氧化碳培養(yǎng)箱原理是其通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境如恒定的酸堿度（pH值：7.2～7.4）、穩(wěn)定的溫度（37℃）、較高的相對濕度（95%）、穩(wěn)定的CO2水平（5%），來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。二氧化碳培養(yǎng)箱廣泛應用于醫(yī)學、免疫學、遺傳學、微生物、農(nóng)業(yè)科學、藥物學的研究和生產(chǎn)，已經(jīng)成為上述領(lǐng)域?qū)嶒炇页?/span>用的常規(guī)儀器之一。

一般細胞培養(yǎng)液的pH在7.0-7.4之間。由于碳酸鹽pH緩沖系統(tǒng)是一種生理pH緩沖系統(tǒng)（它是人體血液中最重要的pH緩沖系統(tǒng)），所以大多數(shù)培養(yǎng)液用它來保持穩(wěn)定的pH。用粉末配制培養(yǎng)液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。對大多數(shù)以碳酸鹽作為pH緩沖系統(tǒng)的培養(yǎng)液而言，以為了維持穩(wěn)定的pH，培養(yǎng)箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養(yǎng)液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細胞培養(yǎng)的器皿需要一定程度的透氣，以便于氣體的交換。

是不是采用其他pH緩沖系統(tǒng)就不需要二氧化碳培養(yǎng)箱了呢？人們發(fā)現(xiàn)由于空氣中的二氧化碳濃度很低，如果細胞不在二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)液中的HCO3-會被耗盡，這樣會影響細胞的正常生長。所以大部分動物細胞的培養(yǎng)，還是需要二氧化碳培養(yǎng)箱。

用戶對二氧化碳培養(yǎng)箱都有兩條最基本的要求，一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)囟取⒍趸紳舛群蜐穸忍峁┚_穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進展；二是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進行有效的防范，并且能夠定期消除污染，以保護研究成果，防止樣品損失。所以，選購二氧化碳培養(yǎng)箱的老師最關(guān)心的當然就是其高可靠性、對污染的防范和控制及使用方便。

（一）溫度的控制

1. 加熱方式：

氣套式加熱和水套式加熱，兩種加熱系統(tǒng)都是精確和可靠的，同時它們都有著各自的優(yōu)點和缺點。

水套式加熱是通過一個獨立的水套層包圍內(nèi)部的箱體來維持溫度恒定的，其優(yōu)點：水是一種很好的絕熱物質(zhì)，當遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就可以比較長時間的保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準確性和穩(wěn)定性（維持溫度恒定的時間是氣套式系統(tǒng)的3～4倍），有利于實驗環(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)條件的用戶選用。

氣套式加熱是通過遍布箱體氣套層內(nèi)的加熱器直接對內(nèi)箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱。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(yǎng)箱迅速的特點，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行加水、清空和清洗，并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運作的情況）。

2. 溫控系統(tǒng)：

保持培養(yǎng)箱內(nèi)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系統(tǒng)是培養(yǎng)箱非常的重要部分。為了使培養(yǎng)箱更加穩(wěn)定的工作，我們推薦用戶選用具備相互獨立三重溫度控制功能的二氧化碳培養(yǎng)箱，即箱內(nèi)溫度控制、超溫報警控制和環(huán)境溫度監(jiān)控。

我們知道培養(yǎng)箱的工作溫度一般是高于室溫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(chǎn)生箱內(nèi)溫度過高；如果有獨立超溫報警功能能夠快速準確的在培養(yǎng)箱內(nèi)溫度高于培養(yǎng)溫度1℃時，切斷培養(yǎng)箱的主加熱系統(tǒng)，同時聲光報警；環(huán)境溫度監(jiān)控可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化自 動調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱外門輔助加熱系統(tǒng)的功率，達到精確控制箱體內(nèi)溫度的目的。

3. 溫度均一性：

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

當然，風扇/風道的優(yōu)化也是同等重要的，二氧化碳培養(yǎng)箱設(shè)計的大直徑風扇和循環(huán)風道能夠保證箱體內(nèi)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(yǎng)箱的風扇，能夠在低轉(zhuǎn)速（低風速）時產(chǎn)生大的空氣循環(huán)流量，在達到均一性目的的同時，降低風速、減少箱內(nèi)震動。降低風速、減少震動同時也就大大提高了箱內(nèi)細胞培養(yǎng)的成功率。

（二）二氧化碳濃度控制

1. 兩種控制系統(tǒng)：

紅外傳感器（IR）或熱導傳感器（TCD）進行測量。兩種傳感器都是準確的，但都各有優(yōu)缺點。熱導傳感器監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對內(nèi)腔空氣熱導率的連續(xù)測量，輸入CO2氣體的低熱導率會使腔內(nèi)空氣的熱導率發(fā)生變化，這樣就會產(chǎn)生一個與CO2濃度直接成正比的電信號。紅外傳感器（IR）它是通過一個光學傳感器來檢測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，而被吸收紅外線的量正好對應于箱體內(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)是通過紅外線減少來確定箱內(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)對箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳感器應用在含HEPA高效空氣過濾器的培養(yǎng)箱內(nèi)比較合適。

2. CO2測量系統(tǒng)自動校準功能：

無論哪種CO2測量系統(tǒng)在使用一段時間后都會產(chǎn)生漂移，而產(chǎn)生漂移后直接會導致箱體內(nèi)二氧化碳濃度不能穩(wěn)定在我們的設(shè)定值，致使培養(yǎng)失敗，所以我們在這里強烈建議用戶在選購培養(yǎng)箱時必須要選擇帶有CO2測量系統(tǒng)自動校準功能的培養(yǎng)箱。

3. CO2濃度均一性：此點與溫度均一性的要求類似，在此就不做贅述。

（三）相對濕讀

箱內(nèi)濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項非常重要然而又經(jīng)常被忽略的因素。維持足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復速度（如在開關(guān)門后）才能保證不會由于過度干燥而導致培養(yǎng)失敗。目前大多數(shù)的二氧化碳培養(yǎng)箱是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的（其產(chǎn)生的相對濕度水平≥85%RH，但開門后濕度恢復速度很慢）。我們在此建議用戶在選購二氧化碳培養(yǎng)箱的時候盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因為我們知道濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達到最大相對飽和濕度并且開關(guān)門后的濕度恢復的時間越短。

（四）防污染設(shè)計和消毒滅菌系統(tǒng)

污染是導致細胞培養(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)箱免受污染并且保證儀器箱體內(nèi)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(yǎng)箱；還有的設(shè)計生產(chǎn)了HEPA過濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過濾除去99.97%的0.3微米以上的顆粒；此外，還開發(fā)設(shè)計了能使箱內(nèi)達到高溫濕熱的環(huán)境從而殺死污染微生物，達到消毒滅菌目的的培養(yǎng)箱。這些裝置對于細胞培養(yǎng)來說是必要的，但選擇何種清潔裝置呢？首先，我們考慮的當然是各種方式的滅菌能力，紫外消毒能力是與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，難以達高效滅菌的要求；HEPA過濾器由于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，高溫消毒又分為兩類，一是傳統(tǒng)的高溫干熱消毒，另一種是先進的高溫濕熱滅菌。

接下來我們重點說一下高溫干熱和高溫濕熱兩種方法的優(yōu)劣。高溫濕熱由于蒸汽潛熱大，穿透力強，容易使蛋白質(zhì)變性或凝固，因此該法的滅菌效率比干熱滅菌法高。其原因有三：

①蛋白質(zhì)凝固所需的溫度與其含水量有關(guān)，含水量愈大，發(fā)生凝固所需的溫度愈低。濕熱滅菌的菌體蛋白質(zhì)吸收水分，所以較同一溫度的干熱空氣中易于凝固。

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

③濕熱的穿透力比干熱大，使其深部也能達到滅菌溫度，故濕熱比干熱收效好一些。

所以高溫消毒并不是簡單的看消毒溫度，主要是看是否濕熱消毒。另外，從使用角度看，濕熱消毒一般控制在90℃就能達到很好的消毒效果，整個消毒過程中培養(yǎng) 箱內(nèi)的所有附件都不用取出，可以全部進行消毒；而干熱消毒為了達到較好的效果，溫度一般都在100℃以上，在這種溫度下消毒培養(yǎng)箱內(nèi)的傳感器、HEPA過 濾器等都要在消毒過程中取出，等消毒結(jié)束再裝上，這樣即麻煩，附件又不能同時消毒，而且增加二次污染的幾率，再者要達到100℃以上的高溫，培養(yǎng)箱的加熱 系統(tǒng)的電熱絲必然要加粗，這會導致培養(yǎng)箱的溫度控制難度增加，均一性變差。所以我們建議用戶在選購二氧化碳培養(yǎng)箱時選擇含高溫濕熱滅菌方式的培養(yǎng)箱。

（五）其它因素

二氧化碳培養(yǎng)箱的容積也是一個不可忽略的因素，買小了不夠用，大了又浪費又占地方。二氧化碳培養(yǎng)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(yǎng)箱容積的范圍有一個比較準確的了解，并在此基礎(chǔ)上多預留一點空間，以保證不時之需。

此外，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、密碼保護設(shè)置、自動校準系統(tǒng)、LCD顯示系統(tǒng)等等）的運用，就使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡便。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。

八、光照培養(yǎng)箱

光照培養(yǎng)箱是具有光照功能的高精度恒溫設(shè)備,主要是用來做植物的培養(yǎng)。光照培養(yǎng)箱外殼一般是冷軋鋼板、表面采用靜電噴涂工藝、內(nèi)膽為工程塑料或不銹鋼、保溫層由聚脂發(fā)泡形成，透光窗采用雙層中空玻璃以確保箱內(nèi)的保溫性能，箱體內(nèi)部有冷、熱氣風道、箱內(nèi)氣體循環(huán)流暢、溫度更加均勻。

（一）什么是光照培養(yǎng)箱

光照培養(yǎng)箱是具有溫度、光照控制功能，為用戶提供一個理想的實驗環(huán)境的箱體類設(shè)備。

（二）光照培養(yǎng)箱的用途

光照培養(yǎng)箱可通過編程，設(shè)置溫度、光照強度、時間來模擬白天、黑夜的環(huán)境。它可用作植物的發(fā)芽、育苗、組織、微生物的培養(yǎng)；昆蟲及小動物的飼養(yǎng)；水體分析的BOD的測定試驗。是生物遺傳工程、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境科學、畜牧、水產(chǎn)等生產(chǎn)和科研部門理想的試驗設(shè)備。

（三）光照培養(yǎng)箱的特點

1、人性化設(shè)計

2、順應世界環(huán)保潮流，全新無氟設(shè)計，使你始終走在健康生活的前沿。

3、人性化觸摸按鍵，菜單式操作，直觀明了，多個參數(shù)可同屏顯示。

4、 采用鏡面不銹鋼內(nèi)膽，四角半圓弧過渡，無需工具可拆卸箱體內(nèi)隔板或隔條，便于工作室消毒與清洗。

5、智能化控制技術(shù)

6、可模擬大自然白天及黑夜的溫度變化，也可模擬大自然多方向性光源。

7、用戶設(shè)定的參數(shù)可以在停電的情況下自動儲存，并在通電后運行原設(shè)定程序。

8、 循環(huán)風速大小自動控制，可避免試驗過程中由于循環(huán)風速過快而吹倒植物幼苗。

9、智能化多段可編程控制

10、程序控制溫度、光照度、時間和升溫速率，并可進行多段梯度程序控制，使復雜的試驗過程簡化，真正實現(xiàn)自動控制和運行。

11、連續(xù)運行技術(shù)

12、兩套進口壓縮機自動輪流切換，確保植物培育長時間運行不發(fā)生故障，突破現(xiàn)有光照培養(yǎng)箱/人工氣候箱無法長時間運行的缺陷。

13、自我診斷功能

14、當光照箱發(fā)生故障時，液晶顯示屏出現(xiàn)故障信息，運行故障一目了然。

15、安全功能

獨立限溫報警系統(tǒng)，并聲光報警提示操作者，保證安全運行不發(fā)生意外。 溫度偏高或偏低報警。

(四)光照培養(yǎng)箱的主要參數(shù)

1、控溫范圍：有光照10～60℃，無光照5～60℃

2、溫度分辨率：0.1℃

3、溫度波動度：高溫±0.5℃，低溫±1℃

4、光照強度：≥6000LX、0-32000LX

5、程控功能：溫度、光照度單獨設(shè)定，可設(shè)定多段程序每段設(shè)置時間范圍0～9999min

（五）光照培養(yǎng)箱的選擇

1、按可調(diào)級數(shù)分：

≥6000LX分六級可調(diào)；

0-32000LX無級調(diào)光

2、按容積分：150L、200L 、250L 、300L、400L，400L以上

其中150L和250L常用

3、按能達到大光照強度分:

≥ 6000LX

0LX-32000 LX

4、按是否環(huán)保分：含氟與不含氟

5、是否制冷分：低溫光照培養(yǎng)箱和常溫光照培養(yǎng)箱

6、按可否多段編程分:不可編程和多段編程

7、按控制元件分：非計算機控制和計算機控制

8、按光照面數(shù)分：一面光照、兩面光照、三面光照、四面光照

9、按顯示方式分：數(shù)值顯示和液晶顯示

10、按壓縮機的數(shù)量分：無壓縮機、單壓縮機、和雙壓縮機

11、按內(nèi)膽分：不銹鋼和鋁合金與工程塑料

12、按保溫層分：聚脂發(fā)泡形成和硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料發(fā)泡與聚亞胺酯發(fā)泡式

13、按透光窗分：采用雙層中空玻璃以確保箱內(nèi)的保溫性能，箱體內(nèi)部有冷、熱氣風道箱內(nèi)氣體循環(huán)流暢、溫度更加均勻。