二氧化碳培养箱内通常采用两种方式控制箱体内湿度。一是采用被动控湿法，即通常的二氧化碳培养箱内均放置一个3L的水盘，内盛3L无菌纯水，37度的温度，水自然蒸发，使箱体内湿度达到95%。二是一些高级的二氧化碳培养箱，采用主动加湿系统(蒸汽发生器，加热水盘，喷雾器等)，可以 控制箱体内的湿度，如低温培养时（低温二氧化碳培养箱）就需要主动加湿的方法。
水盘污染控制问题：这种高湿度条件下，放置在箱体内部的水盘中的纯净水，很容易造成微生物的滋生，产生污染，导致细胞培养完全失败。
目前，控制水盘内污染的方法有如下几种：
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。采用主动加湿的方式就不存在污染问题。
二氧化碳培养箱是开展免疫学、肿瘤学、遗传学及生物工程所必须的关键设备，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。
对于细胞来说，非常理想的培养环境同样也适合这些污染物的生存，培养箱本身是不会辨别的，而细胞培养中大部分时间里细胞都是位于培养箱内，因此二氧化碳培养箱体内能否抑菌或灭菌非常关键!
病毒：由于病毒寄生生存，爆发后尽快和正常细胞隔离，丢弃处理，相对来说容易处理，对操作者威胁较大;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。
真菌（霉菌和酵母菌）：真菌生长的比较慢，不象细菌那么容易被发现，但是一旦发现有它的存在细胞就被污染了;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。
支原体：支原体污染后，因为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。
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。
二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境。
二氧化碳培养箱的三个工作原理：
一、湿度的控制
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%。
二、温度的控制
二氧化碳培养箱温度控制器由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。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。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。仅水套式CO2箱具有水位报警功能！
三、气路的控制
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。
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