二氧化碳培養(yǎng)箱生物學意義
細胞是構(gòu)成所有活的有機體的基本單位。要想研究細胞的功能、代謝以及細胞對外環(huán)境諸多因素影響的反應(yīng)等，需要創(chuàng)造既能使細胞脫離復雜環(huán)境的直接影響，又能維持正常生命活動的環(huán)境條件，二氧化碳培養(yǎng)箱就是這樣一種能使細胞在人工環(huán)境正常生長的科學實驗裝置。
二氧化碳培養(yǎng)箱的基本要求
一般而言用戶對二氧化碳培養(yǎng)箱都是兩條最基本的要求：一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)囟?、二氧化碳濃度提供最精確穩(wěn)定的控制，以便與其研究工作的進展；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，并且能定期消除污染，以保護研究成果，防止樣品的損失。
一：二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)囟?、二氧化碳濃度提供最精確穩(wěn)定的控制
1、精確的溫度控制
①內(nèi)腔各面采用鋁箔包裹的硅橡膠電熱絲加熱器對內(nèi)腔各面進行均勻的加熱，升溫快，且溫度均勻性較好。
②溫度傳感器，采用專用的溫度采集技術(shù)，超快響應(yīng)、抗干擾能力強，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。
2、精確的二氧化碳控制
①二氧化碳的控制采用穩(wěn)壓閥、流量閥控制系統(tǒng)，閥體采用的是SMC高精度進口產(chǎn)品，從而保證了二氧化碳濃度的精確控制。
②專業(yè)定制電磁閥能夠靈敏感應(yīng)CO2氣體，配以門控開關(guān)的控制保證在箱門打開狀態(tài)時電磁閥處于閉合狀態(tài)，極大限度的減少耗氣量。
③高精度紅外線傳感器對于CO2 氣體濃度的控制更加精準、靈敏，對于VAISALA紅外傳感器可提供FINAS第三方檢測報告，具有自動校準功能。
二：二氧化碳培養(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
①紫外線殺菌燈位于箱內(nèi)頂部，可定期對箱體內(nèi)部進行消毒，從而更有效殺滅箱體內(nèi)循環(huán)空氣和增濕盤水蒸汽浮菌，防止細胞培養(yǎng)期間的污染。
②進氣口標配HEPA高效過濾器，針對直徑大于等于0.3μm的顆粒，過濾效率達99.5%，有效過濾CO2 氣體中細菌及灰塵顆粒。
二氧化碳培養(yǎng)箱的原理
二氧化碳培養(yǎng)箱主要包含以下幾個方面的功能：溫度控制系統(tǒng)、二氧化碳濃度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)、防污染設(shè)計和滅菌系統(tǒng)。這四個基本功能決定了二氧化碳培養(yǎng)箱性能的優(yōu)越。
溫度控制：
培養(yǎng)箱的加熱方式分為氣套式加熱和水套式加熱。
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，當遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就可以比較長保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準確性和穩(wěn)定性（維持溫度恒定時間是氣套式系統(tǒng)的3-4倍）有利于實驗環(huán)境不大穩(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)條件的用戶選擇。
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)。
保持箱內(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)箱不可或缺的重要部分。
二氧化碳濃度控制：
二氧化碳濃度測定目前市場上有兩種方法:紅外傳感器（IR）或熱導傳感器（TCD）。
熱導傳感器監(jiān)控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，輸入氣體的熱導率會使腔內(nèi)空氣的熱導率發(fā)生變化，這樣就會產(chǎn)生一個濃度直接成正比的電信號。紅外傳感器他是通過一個光學傳感器來檢測水平的。
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)的水平，從而可以得出箱體內(nèi)的濃度。由于IR系統(tǒng)是通過紅外線減少來確定箱內(nèi)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)對箱內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，因此IR傳感器應(yīng)用于含HEPA高效空氣過濾器的培養(yǎng)箱內(nèi)比較合適。
相對濕度
維持足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復速度（如在開門后）才能保證不會由于過度干燥而導致培養(yǎng)失敗而且箱內(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。
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)箱設(shè)計了多種不同的裝置去減少和防治污染的發(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治污染的產(chǎn)生。于二氧化碳培養(yǎng)箱在使用的過程中有可能會伴有霉菌生長，為確保培養(yǎng)箱免受污染并且保證儀器箱體內(nèi)生物清潔性，相繼設(shè)計了很多滅菌方式---帶有紫外清潔功能的增強型二氧化碳培養(yǎng)箱：HEPA過濾器---能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可除去99.97%的0.3μm以上的顆粒，并有效殺死過濾時被擋在濾器內(nèi)的微生物顆粒;此外自動殺菌裝置能使箱內(nèi)的溫度達到90℃從而殺死污染微生物，當它與HEPA系統(tǒng)結(jié)合使用就能夠極大地減少污染。
