二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，培養(yǎng)箱要求穩(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）、較高的相對飽和濕度（95%），來對細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置，是細(xì)胞、組織、細(xì)菌培養(yǎng)的一種先進(jìn)儀器，是開展免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)及生物工程所必須的關(guān)鍵設(shè)備。

微處理控制系統(tǒng)

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)。微處理控制系統(tǒng)和其它各種功能附件（如高低溫自動調(diào)節(jié)和警報(bào)裝置、CO2警報(bào)裝置、密碼保護(hù)設(shè)置等）的運(yùn)用，使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡便。

如：LEEC的PID微處理器觸摸屏控制系統(tǒng)，它能嚴(yán)格控制氣體的濃度并將其損耗降至極低水平，以保證培養(yǎng)環(huán)境恒定不變，且能保證長期培養(yǎng)過程中箱內(nèi)溫度精確，并有液晶顯示，圖形化過程監(jiān)控、干預(yù)事件記錄等。

此外報(bào)警系統(tǒng)也是不可少，它能讓你及時(shí)知道培養(yǎng)箱出現(xiàn)的情況，并做出反應(yīng)，從而最大限度地降低了損失，保證實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。有些培養(yǎng)箱有聲/光報(bào)警裝置，溫度變化達(dá)±0.5℃，或CO2濃度變化達(dá)±5%時(shí)，即會自動報(bào)警；有些具有CO2濃度異常報(bào)警顯示功能；有些具有低壓、斷電報(bào)警功能。這些裝置都是為了方便使用者，以減少繁瑣枯燥的實(shí)驗(yàn)過程而設(shè)計(jì)的。

工作原理

CO2傳感器用來檢測箱體內(nèi)CO2濃度，將檢測結(jié)果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測到箱內(nèi)CO2濃度偏低，則電磁閥打開，CO2進(jìn)入箱體，直到CO2濃度達(dá)到所設(shè)置濃度，此時(shí)電磁閥關(guān)閉，箱內(nèi)CO2切斷，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

CO2采樣器將箱內(nèi)CO2和空氣混合后的氣體取樣到機(jī)器外部面板的采樣口，以隨時(shí)用CO2濃度測定儀來檢測CO2的濃度是否達(dá)到要求。微處理控制系統(tǒng)以及其它各種功能附件如高低溫自動調(diào)節(jié)和警報(bào)裝置、CO2警報(bào)裝置、密碼保護(hù)設(shè)置等，可維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度和CO2濃度穩(wěn)態(tài)。

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(shí)它們都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

水套式加熱

水套式加熱是通過一個(gè)獨(dú)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(diǎn)：水是一種很好的絕熱物質(zhì)，當(dāng)遇到斷電的時(shí)候，水套式系統(tǒng)就可以比較長時(shí)間的保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，有利于實(shí)驗(yàn)環(huán)境不太穩(wěn)定（如有用電限制或經(jīng)常停電）的用戶選用。

氣套式加熱

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(jìn)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(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)取放樣的培養(yǎng)。此外，對于使用者來說氣套式設(shè)計(jì)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，還有潛在的污染隱患）。

二氧化碳濃度控制

二氧化碳濃度可以通過紅外傳感器（IR）或熱導(dǎo)傳感器（TC）進(jìn)行測量。兩種傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)。

熱導(dǎo)傳感器

熱導(dǎo)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(dǎo)率的連續(xù)測量，輸入CO2氣體的低熱導(dǎo)率會使腔內(nèi)空氣的熱導(dǎo)率發(fā)生變化，這樣就會產(chǎn)生一個(gè)與CO2濃度直接成正比的電信號。

TC控制系統(tǒng)的一個(gè)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精確度。當(dāng)箱門被頻繁打開時(shí)，不僅CO2濃度，溫度和相對濕度也會發(fā)生很大的波動，因而影響了TC傳感器的精度。當(dāng)需要精確的培養(yǎng)條件和頻繁開啟培養(yǎng)箱門時(shí)，此控制系統(tǒng)就顯得不太適用了。

紅外傳感器

紅外傳感器（IR）它是通過一個(gè)光學(xué)傳感器來檢測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，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，而被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。

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，IR傳感器應(yīng)用在進(jìn)氣口具有HEPA高效空氣過濾器的培養(yǎng)箱較合適。

相對濕度

箱內(nèi)濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項(xiàng)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(fù)速度（如在開關(guān)門后）才能保證不會由于過度干燥而導(dǎo)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)生的相對濕度水平可達(dá)95%左右，但開門后濕度恢復(fù)速度很慢）。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因?yàn)闈穸日舭l(fā)面積越大，越容易達(dá)到最大相對飽和濕度并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)的時(shí)間越短。

污染物的控制

污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，二氧化碳培養(yǎng)箱的制造商們設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)了帶有紫外消毒功能的CO2培養(yǎng)箱；還有公司設(shè)計(jì)HEPA高效濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒；此外，自動高溫?zé)峥諝鈿⒕b置能使箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫（如200℃）從而殺死所有污染微生物，甚至芽孢等耐高溫微生物，這些裝置對于細(xì)胞培養(yǎng)來說是更有安全保障的。

使用注意事項(xiàng)

1、二氧化碳培養(yǎng)箱未注水前不能打開電源開關(guān)，否則會損壞加熱元件。

2、培養(yǎng)箱運(yùn)行數(shù)月后，水箱內(nèi)的水因揮發(fā)可能減少，當(dāng)?shù)退恢甘緹?- WLow12亮?xí)r應(yīng)補(bǔ)充加水。先打開溢水管，用漏斗接橡膠管從注水孔補(bǔ)充加水使低水位指示燈熄滅，再計(jì)量補(bǔ)充加水 - CP-ST200A加水1800ml，CP-ST100A加水1200ml，然后堵塞溢水孔。

3、二氧化碳培養(yǎng)箱可以做高精度恒溫培養(yǎng)箱使用，這時(shí)須關(guān)閉CO2控制系統(tǒng)。

4、因?yàn)镃O2傳感器是在飽和濕度下校正的，因此加濕盤必須時(shí)刻裝有滅菌水。

5、當(dāng)顯示溫度超過置定溫度1℃時(shí)，超溫報(bào)警指示燈 - OverTemp7亮，并發(fā)出尖銳報(bào)警聲，這時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源30分鐘；若再打開電源 - 溫控開關(guān) - Power20仍然超溫，則應(yīng)關(guān)閉電源并報(bào)維修人員。

6、鋼瓶壓力低于0.2MPa時(shí)應(yīng)更換鋼瓶。

7、盡量減少打開玻璃門的時(shí)間。

8、如果二氧化碳培養(yǎng)箱長時(shí)間不用，關(guān)閉前必須清除工作室內(nèi)水分，打開玻璃門通風(fēng)24小時(shí)后再關(guān)閉。

9、清潔二氧化碳培養(yǎng)箱工作室時(shí)，不要碰撞傳感器和攪拌電機(jī)風(fēng)輪等部件。

10、拆裝工作室內(nèi)支架護(hù)罩，必須使用隨機(jī)專用扳手，不得過度用力。

11、搬運(yùn)培養(yǎng)箱前必須排除箱體內(nèi)的水。排水時(shí)，將橡膠管緊套在出水孔上，使管口低于儀器，輕輕吸一口，放下水管，水即虹吸流出。

12、搬運(yùn)二氧化碳培養(yǎng)箱前應(yīng)拿出工作室內(nèi)的擱板和加濕盤，防止碰撞損壞玻璃門。

13、搬運(yùn)培養(yǎng)箱時(shí)不能倒置，同時(shí)一定不要抬箱門，以免門變形。