二氧化碳培养箱专题汇总(分类、特点、原理、使用、故障等多个问题解答)
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二氧化碳培养箱是实验室常用的设备之一，那么您对于二氧化碳培养箱了解多少呢？下面是由上海巴玖针对二氧化碳培养箱各类问题做的全面汇总，希望能对您有帮助。
二氧化碳培养箱是在普通培养的基础上加以改进的，主要是能加入 CO2以满足培养微生物所需的环境。可广泛应用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养，常见于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精(IVF)、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。
1.水套式二氧化碳培养箱升温较慢，但断电后可保持较长时间的工作室内的温度，水套式二氧化碳培养箱又称为隔水式二氧化碳培养箱；
2.气套式二氧化碳培养箱升温较快，断电后保温时间较短。
3.根据二氧化碳培养箱检测二氧化碳浓度的不同，可分为红外式二氧化碳培养箱和配气式二氧化碳培养箱。红外式传感器采用进口原件，检测[accurate，根据检测信号控制电磁阀的通断来控制进入二氧化碳培养箱工作室内的二氧化碳气体，节省二氧化碳气体的用量；配气式是根据二氧化碳气体和空气的一定比例，配好后源源不断的送入二氧化碳培养箱的工作室内。
1、日本三洋(SANYO)二氧化碳培养箱：三洋引领着技术发展的潮流，推出的各种新型二氧化碳培养箱均利用高超的智能控制技术，使培养箱的温度和CO2浓度得到[accurate控制，更加适合各种细胞培养的需要。
三洋二氧化碳及多气体培养箱提供杰出的温度控制及温度快速恢复，[accurate的 CO2/O2 浓度提供理想中培养环境及可重复培养结果。此外，三洋培养箱的主动抗菌设计协助保护珍贵样本。
2、德国宾得二氧化碳培养箱：位于德国西南部的Binder公司，专致于实验室温控产品的研究和生产，其科技智慧的APT.Line内腔预热技术，使箱体内的温度达到非常均匀的分布，改变了传统型预热系统一直难以克服的上下温差瓶颈。
3、美国热电（Thermo）二氧化碳培养箱：美国热电二氧化碳培养箱具有[accurate的CO2控制，可选择TC 或 IR 传感器，非常卓越的温度稳定性，和优良的参数恢复特性，新颖的连续污染控制技术。毫无疑问，它们是全世界学术、医院、生物技术和 R&D 实验室研究人员的值得拥有。
（一）气路的控制
1.气路由高浓度的二氧化碳钢瓶、气泵、稳压阀、针型阀，电磁阀、流量计及储气瓶等组成。
2.当输入一定压力的高浓度二氧化碳气体，通过调节阀、针阀及电磁阀的流量、时间控制，保证一定量的二氧化碳气体进入工作室，达到自动控制工作室内的二氧化碳浓度值。
3.在二氧化碳培养箱工作过程中，由储气瓶对工作室内进行补气，以保持稳定的二氧化碳浓度值。
（二）温度的控制
1.二氧化碳培养箱温度控制器由Pt100铂电阻作为传感器与数字控制电路、LED数字显示电路等组成，当传感器输出与温度成正比的电阻信号转换成电压信号经电路放大后，一路送至显示电路显示实测温度。另一路送至比较器与设定值比较。
2.当二者产生偏差时，触发可控硅功率管输出功率使加热管产生热量。当偏差减小直至为零时，其加热管发出的热量亦随之减小，直至停止加热。
3.当二者产生偏差时，触发可控硅功率管输出功率使加热管产生热量。当偏差减小直至为零时，其加热管发出的热量亦随之减小，直至停止加热。
4.控制线路中有超温及水位报警功能。当显示温度超过设定值2.0℃时，温度控制器发出声光报警信号，同时切断输出，停止加热，防止温度继续上升；当水箱内水位过高或过低时，水位控制器发出声光报警信号，同时切断加热输出。
（三）湿度的控制
1.因培养物需工作室内保持一定的湿度时，二氧化碳培养箱配有水盘。用户可在培养时将水盘放入工作室内，水盘加上适量的蒸馏水让其在工作室内自然蒸发，一般相对湿度可达95%。
（一）二氧化碳的作用
1.培养箱中的二氧化碳可以起保温作用，使温度控制在合适的范围内，原理和温室效应类似。
2.培养液里有Na2CO3，作为缓冲液，维持pH在适宜的范围内 ，原理是在有Na2CO3的情况下，氢离子、氢氧根离子都会与其反应，从而控制PH。
（二）二氧化碳培养箱的隔热类型
二氧化碳培养箱的隔热有水套式和气套式两种。气套式采用隔热系统和表面散热元件使培养箱内温度均衡，但是因为外部电热系统分布不均衡可导致培养箱内上下温度不一至，温差相对较大。
水套式需要用户在安装培养箱时培养箱壁的空间内灌入大量蒸馏水。由于水的比热容很高，水套式的优点是有助于均匀散热和避免形成冷区，以及在断电后能够比较好的减缓培养箱内温度的降低。水套式因4周环水，所以温度均匀性很好。新型的CO2培养箱大多采用水套式。
（一）二氧化碳培养箱结构
培养箱主要由箱体、风道、加热和二氧化碳气体输入通道、控制器组成。培养箱的基本形式为电加热、电磁阀控制气体输入、风机强制对流、双重门结构。培养箱外部采用静电粉末喷塑工艺，箱体流线型圆弧设计，造型美观大方，工作室采用优质不锈钢制成，工作室装有照明装置，双门保温，保证纯净的培养环境，便于观察和保温。工作室搁板高度和数量可任意调节，使用方便。
控制部分采用新型智能数显调节仪，微电脑控制，精度高，性能优越；数码显示，示值[accuracy]直观；轻触式参数设定调节，操作方便。
（二）二氧化碳培养箱特点
1、采用水套式和优质保温材料保温，内胆设有风道，提高了箱内温度均匀性。
2、采用原装进口红外式传感器检测二氧化碳浓度效果明显、性能可靠。
3、工作室内二氧化碳浓度可在0～20%范围内任意设定，并能自动控制。
4、采用低噪音、振动小的电磁阀，经过一定的稳压措施，使气流量更加稳定。
5、打开培养箱门时能自动关闭二氧化碳气体进气阀，节约用气。
6、箱内二氧化碳浓度、温度采用微电脑技术控制，[accurate可靠，直观清晰。
7、自然蒸发加湿，箱内保持较好湿度。
8、采用[Cutting-edge的门温控制，防止玻璃门结露。
9、轻触式调节开关，轻便灵活。
10、性能安全可靠
a)超温报警：箱内温度超过设定值1℃，控制部分会自动发出声光报警，并自动关断加热输出。
b)水位报警：当水箱低水位或断水时，控制部分会自动发出声光报警，并自动关断加热输出。
c)门控：当培养箱外门打开时，自动关断培养箱内风机、加热及CO2充气输出,并有蜂鸣器报警。
1.气套式加热和水套式加热，两种加热系统都是[accurate和可靠的，同时它们都有着各自的优点和缺点。水套式加热是通过一个独立的水套层包围内部的箱体来维持温度恒定的，其优点：水是一种很好的绝热物质，当遇到断电的时候，水套式系统就可以比较长时间的保持培养箱内的温度[accuracy]性和稳定性，有利于实验环境不太稳定的用户选用。
2.气套式加热是通过遍布箱体气套层内的加热器直接对内箱体进行加热的，又叫六面直接加热。气套式与水套式相比，具有加热快，温度的恢复比水套式培养箱迅速的特点，特别有利于短期培养以及需要箱门频繁开关取放样的培养。此外，对于使用者来说气套式设计比水套式更简单化。
二氧化碳培养箱气路由高浓度的CO2 钢瓶、气泵、稳压阀、针型阀，电磁阀、流量计及储气瓶等组成。（高浓度的CO2 钢瓶由用户自备）。当输入一定压力的高浓度CO2 气体，通过调节阀、针阀及电磁阀的流量、时间控制，保证一定量的CO2 气体进入工作室，达到自动控制工作室内的CO2 浓度值。该值同时通过显示电路显示，便于观察了解。为方便用户在使用中进行浓度的监视和采样，在CO2 箱的后背面装有采样、监视口。因采用了快慢速双重充气法，使CO2 箱在开、关门后，工作室内的CO2 浓度能快速恢复且无过冲现象。在CO2 箱工作过程中，由储气瓶对工作室内进行补气，以保持稳定的CO2 浓度值。
（一）污染物介绍
1.病毒：由于病毒寄生生存，爆发后建议尽快和正常细胞隔离，丢弃处理，相对来说容易处理，尽管病毒污染的细胞不影响原代培养，但生产疫苗是不安全的。因此，潜在病毒是细胞大量生产和疫苗、干扰素等生物制品制作中的难题。
2.真菌（霉菌和酵母菌）：真菌生长的较慢，而细菌却很容易被发现，但一旦发现有它的存在说明细胞已被污染了；目前没有好的抑制方法，包括现在常用的两性霉素，一旦污染容易反复爆发，尤其孢子很难杀灭。
3.细菌：细菌污染后，培养基1-2天就会变色，对细胞生长影响明显，应迅速将污染细胞与其它细胞系隔离，灭菌后丢弃，还要用实验室消毒剂消毒培养器皿和超净台。
4.支原体：支原体污染后，因它们不会使细胞死亡可以与细胞长期共存，培养基一般不发生浑浊，细胞无明显变化，外观上给人以正常感觉，实则细胞已经受到多方面潜在影响，如引起细胞变形，影响DNA合成，抑制细胞生长等，往往被大多数实验者忽视。
5.非同种细胞：即细胞交叉污染，由于细胞培养操作时各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开，往往会使一种细胞被另一种细胞污染。
（二）二氧化碳培养箱灭菌技术介绍
二氧化碳培养箱的灭菌技术目前主要有紫外灯照射、湿热、消毒剂擦拭、干热等。
1.紫外灯照射法的有效性受很多因素影响，如遮挡、时间、强度、照射距离，湿度等。
2.湿热：通常用于高压蒸汽灭菌中，比较少用在CO2培养箱上，湿热灭菌在常压下又叫煮沸法，煮沸的水温一般至少需为100℃，细菌繁殖体煮沸5分钟被杀死，但芽胞常需煮沸2小时以上才可被杀死；
3.消毒剂擦拭法：主要适合于平整的表面如实验台面，而箱体内部设计的死角、各种器件因无法擦拭等因素导致灭菌效果也很有限，而且含氯、碘的消毒剂对于不锈钢有腐蚀作用，不能对不锈钢箱体进行擦拭灭菌。
4.高温干热空气灭菌是如今世界公认的[much]有效的灭菌技术，能彻底消灭所有微生物污染源（包括耐高温的芽孢杆菌）。
（三）二氧化碳培养箱自身抑菌设计介绍
1.外体采用优质不锈钢材质，外加抗菌涂层。
2.全圆弧,完全光滑的内胆结构,极大程度上减少了污染面积;易于清洁与保养。
3.内壁采用抛光不锈钢材质，研究显示抛光不锈钢能够明显降低污染物的生长。
4.HEPA高空气过滤器设计，能够有效的过滤掉进气潜在的污染源和颗粒杂质。
防污染设计和消毒灭菌系统污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，因而，二氧化碳培养箱的制造商们设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径都是在尽量减少微生物可生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。
（一）二氧化碳培养箱基本应用要求
1.要求二氧化碳培养箱能够对温度、二氧化碳浓度和湿度提供[much][accurate稳定的控制，以便于其研究工作的进展；
2.要求二氧化碳培养箱能够对培养箱内的微生物污染进行有效的防范，并且能够定期消除污染，以保护研究成果，防止样品损失。
（二）二氧化碳培养箱运行环境
1.环境温度：5℃～40℃
2.环境相对湿度：≤80%
3.大气压力：860hpa～1060hpa
4.无强烈震动及腐蚀性气体存在
（一）二氧化碳培养箱的安装和调试
二氧化碳培养箱的正面有操作盘，盘上设有电源开关，温度调节器(手动式和液晶显示盘)，CO2注入开关，CO2调节旋扭，湿度调节旋扭，温度显示盘，CO2显示盘和湿度显示盘，二氧化碳样品孔和报警装置。
（二）二氧化碳培养箱门温调节方法
二氧化碳培养箱在出厂时，以37℃为基准调好，如冬天箱内玻璃门上水雾大，无法看清箱内培养物品，可在CO2 箱内后背调节门温旋钮，向右旋动（即向温度升高的方向），直至能看清箱内物品；如夏天，箱内实际温度高于设置温度时，则将调节旋钮向左旋动（即向温度降低的方向）直至箱内温度达到37℃。
（三）二氧化碳培养箱风机调节方法
培养箱在使用中，风量的大小不但会影响箱内温度的均匀度，直至影响控制温度。若在使用中，风量的过大影响到培养物品，则可在CO2 箱后背调节风机转速旋钮，直至满足需求。
（四）二氧化碳培养箱零点飘移的监控和零点的调整
培养箱使用过程中，二氧化碳零点会发生自然飘移现象，这种现象不能在箱面气体显示框中表现出来，使用者也不易觉察到飘移结果。二氧化碳零点是否飘移，可通过二氧化碳气体测试仪，从控制盘上的采样口可以采到培养箱内的气体，然后用气体色谱仪就可以测到二氧化碳浓度了。
（五）二氧化碳传感器应做好正确充气工作，延长其使用寿命
二氧化碳培养箱箱内气压由二氧化碳气体传感器控制。二氧化碳传感器正常反馈要求进气压为MedicalEquipmentVo1．22，No．40．06MPa。当箱内气压降低时，二氧化碳传感器在低压刺激下有节奏地开闭，向箱内慢慢充气，当进气压达0．1MPa时，自动停止调节。如充气方法不当，使进气压力增大，当超过0．1MPa甚至0．2MPa压力，会损伤二氧化碳传感器。
（一）二氧化碳培养箱用前须知
1.二氧化碳培养箱在使用前应水平放置，避免阳光直射和灰尘等，并要保证仪器周围的气流循环。
2.后部及侧面应留出5厘米的空隙。
3.加装稳压电源保证电源电压波动不超过220V±10％。
4.所加入的水必须是蒸馏水或无离子水，防止矿物质储积在水箱内产生腐蚀作用，经常检查箱内水是否足够，水位应加至“水位指示灯”灭灯时为止。
5.使用前箱内应用消毒酒精或碘溶液彻底擦洗，防止其他微生物污染，导致实验失败。
（二）二氧化碳培养箱使用步骤
1.首先打开二氧化碳培养箱箱门，工作室内处理干净，再放好搁板。
2.需湿度时将湿度盘中加入2/3水，放置在工作室底部，关上箱门。
3.打开控制箱背后的电源开关，此时培养箱应有温度显示，及高水位指示灯亮。
4.按下“杀菌”键，对工作室进行灭菌消毒。（注意：箱内有培养物时，请勿按此键！）灭菌结束后再按一下“杀菌”键,关闭杀菌灯。
5.首先设定好所需的温度，对培养箱进行加温。
6.待温度恒定后，可打开箱门放入培养物。
7.按面板上“气泵1”或“气泵2”键，启动气泵1（或2），慢慢调节空气流量计针型阀（逆时针开)一般按5%CO2浓度配比，空气流量可调至760ml∕min。
8.打开CO2气体钢瓶总阀门、调节CO2减压阀，使输出压力为0.06Mpa（约0.6kgf∕cm2）左右，开启稳压阀(顺时针开)一般出厂时已打开，再慢慢调CO2流量计至40ml。∕min（逆时针开）。(CO2浓度﹦40/(760﹢40)﹦5%V∕V）
9.完成上述调节后，待内室温度稳定后，该设备即可进入自动控制培养状态。
10.如要观察洗涤瓶及PH溶液时，可按面板上“照明”键，打开照明灯。
11.当二氧化碳培养箱停止工作时应做好以下操作：1)关闭CO2钢瓶开关，及减压阀。2)关闭气泵电源，气泵停止工作。3)打开箱门，取出湿度盘。并用手顶住门开关使培养箱在开门情况下工作几分钟，以散去箱内水汽。4)关门继续加温工作十分钟左右，关闭电源，清洁内部。
1.首先培养箱应由专人掌管，操作盘上的无论论什么开关和调节旋扭一招固定后，切勿随心扭动，以免影响箱内温度，CO2培养箱、湿润程度的撩动，同时减低机器的锐敏度。
2.二氧化碳培养箱未注水前不能打开电源开关，否则会损坏加热元件。尽量减少打开玻璃门的时间。钢瓶压力低于0.2MPa时应更换钢瓶。
3.二氧化碳培养箱可以做高精度恒温培养箱使用，这时须关闭CO2控制系统。因为CO2传感器是在饱和湿度下校正的，因此加湿盘必须时刻装有灭菌水。
4.搬运培养箱前必须排除箱体内的水。排水时，将橡胶管紧套在出水孔上，使管口低于仪器，轻轻吸一口，放下水管，水即虹吸流出。搬运二氧化碳培养箱前应拿出工作室内的搁板和加湿盘，防止碰撞损坏玻璃门。搬运培养箱时不能倒置，同时一定不要抬箱门，以免门变形。拆装工作室内支架护罩，必须使用随机专用扳手，不得过度用力。
5.培养箱运行数月后，水箱内的水因挥发可能减少，当低水位指示灯(WLow12)亮时应补充加水。先打开溢水管，用漏斗接橡胶管从注水孔补充加水使低水位指示灯熄灭，再计量补充加水(CP-ST200A加水1800ml，CP-ST100A加水1200ml)，然后堵塞溢水孔。
6.当显示温度超过置定温度1℃时，超温报警指示灯(OverTemp7)亮，并发出尖锐报警声，这时应关闭电源30分钟；若再打开电源(温控)开关(Power20)仍然超温，则应关闭电源并报维修人员。
7.箱内部策应定期用消毒液洗擦消毒，搁板可抽取清洗消毒，避免其他微有生命的物质污染，造成实验败绩。
8.每年务必换一次水。记得经常查看箱内水是否足够。
9.定期检查超温安全装置，以防超温。
10.所运用的CO2必须是纯净的，否则减低CO2传感器的锐敏度和污染CO2过淋装置。
11.在无湿润程度扼制的培育箱内，为维持箱内CO2的牢稳，要在箱内底层放入一个盛水的器皿，所参加的水务必是蒸馏水或无离子水，避免矿事物储存积攒在盛水的箱子内萌生腐蚀效用。
12.按进监视检测报警按扭，转动固定螺钉，一直到超温报警装置响，而后关闭超温保险灯。
13.如果二氧化碳培养箱长时间不用，关闭前必须清除工作室内水分，打开玻璃门通风24小时后再关闭。清洁二氧化碳培养箱工作室时，不要碰撞传感器和搅拌电机风轮等部件。
温馨提示：如长时间不运用碳酸气时，应将CO2开关关闭，避免CO2调节器不起作用
1.定期（至少每两周一次），更换水盘内的无菌蒸馏水或无菌去离子水。
2.在水盘内添加适量硫酸铜，配制方法：20g无水硫酸铜＋5ml浓硫酸＋1L灭菌纯水。
3.夏季气温高时，水盘里加0.02％的叠氮钠可以有效的预防真菌污染。
4.水盘内添加适量抗生素。
5.定期为培养箱（含水盘）进行一次高温灭菌。
6.使用专用的水盘污染控制试剂，如市面上有些CO2培养箱厂家提供水盘污染控制专用的银离子消毒盒，说明书上描述能有效杀灭600中微生物，能持续使用6个月，但此类专用污染控制试剂较常规方法，存在价格较昂贵缺点
1.当出现报警信号时，首先需要观察二氧化碳探头便面是否有水珠，如有水珠是纯棉布擦干即可。其次观察二氧化碳探头是否有松动，如有擦紧便可。如问题仍未解决，则应是探头损坏。
2.开门后，出现箱内气体丢失，压力下降。是由于关门后气体传感器在低压刺激下有节奏的开闭，向箱内充气，当进气压达到0.06兆帕时，自动停止调节。建议在日常使用中，应尽量避免不必要的打开，减少传感器的工作负荷，延长其使用寿命。另外，在换气瓶时，避免采用加大进气压的快速充气法，使用0.06兆帕的压力，在无形中会损伤二氧化碳传感器。
另外由于二氧化碳培养箱需经常与水和气体接触，气体内的杂质会进入气路管道，造成机器无法正常运行。用户需注意以下几点：①.经常检查水套的水位，如水位低需即时加水；②.定期检查二氧化碳气瓶，千万不可让二氧化碳气瓶用空；③.检查二氧化碳的供气管道和接口有无漏气现象；④.定期清理二氧化碳培养箱，防止灰尘阻塞气道及电磁阀。
普通培养箱是一般进行微生物培养，温度可调节的培养箱。而二氧化碳培养箱是在普通培养箱的基础上加以改进的，通过对周围环境条件的控制，制造出一个是细胞组织更好地生长的环境，条件控制的结果就会形成一个稳定的条件。能够对温度、二氧化碳浓度和湿度提供[much][accurate稳定的控制。
1.水套式二氧化碳培养箱是通过一个独立的热水间隔间，包围内部的箱体来维持温度恒定的。水是一种很好的绝热物质，当遇到断电的时候，水套式系统就能更可靠地长久保持培养内温度[accuracy]性和稳定性。（维持温度恒定的时间是气套式系统的4-5倍）
2.气套式二氧化碳培养箱加热系统是通过箱体内的加热器直接对箱内气体进行加热的。气套式设计在箱门频繁开关引起的温度经常性改变的情况下能够迅速恢复箱体内的温度稳定。气套式具有加热快，温度的恢复迅速，特别有利于短期培养以及需要箱门频繁开关的培养。对于使用者来说气套式设计更简单化。
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