二氧化碳培养箱工作原理：
一、温度的控制：
1.、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。
2、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。
3、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。仅水套式二氧化碳培养箱具有水位报警功能！
二、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。（高浓度的二氧化碳钢瓶由用户自备）。
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。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，在二氧化碳培养箱的后背面装有采样、监视口。因采用了快慢速双重充气法，使二氧化碳培养箱在开、关门后，工作室内的二氧化碳培养浓度能快速恢复且无过冲现象。
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。
三、湿度的控制：
因培养物需工作室内保持一定的湿度时，本机配有水盘。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%。
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二氧化碳培养箱的选购与使用
在过去的数十年间，细胞生物学、分子生物学、药理学等的研究领域都有了惊人的长足进步，同时，这些领域中的技术应用也不得不跟上“脚步”。虽然典型的生命科学实验室设备有了很大的改变，但二氧化碳培养箱依然是实验室中的主要组成部分，其使用的zui终目的都是维持和促使细胞和组织更好地生长。然而，随着技术的进步，其功能和运作都变得越来越、可靠和方便。如今，二氧化碳培养箱已成为实验室zui普遍使用的常规仪器之一，已广泛应用于医学、免疫学、遗传学、微生物、农业科学、药物学的研究和生产。
CO2培养箱是通过对周围环境条件的控制制造出一个能使细胞/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：如恒定的酸碱度（pH值：7.2-7.4）、稳定的温度（
使用者对二氧化碳培养箱的选购zui关心的当然就是其可靠性、污染物的控制和使用方便。CO2培养箱主要控制模拟活体内环境相关的3个基本变量：稳定的CO2水平、温度、相对湿度。要有稳定的培养环境，就要考虑这三方面的影响因素，选购时，就应该对这些“重中之重”有一定的了解才能选到适合自己的仪器。但是，其它的一些方面的“小”因素也不能忽略，因为这些都会影响仪器的使用价值和寿命。选购时，就应该从各方面的因素加以考虑。
温度控制：
保持培养箱内恒定的温度是维持细胞健康生长的重要因素。当选购二氧化碳培养箱时，有两种类型的加热结构可供选择：气套式加热和水套式加热。虽然这两种加热系统都是和可靠的，但是它们都有着各自的优点和缺点。水套式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。热水通过自然对流在箱体内循环流动，热量通过辐射传递到箱体内部从而保持了温度的恒定。独特的水套式设计有其优点：水是一种很好的绝热物质，当遇到断电的时候，水套式系统就能更可靠地长久保持培养箱内的温度准确性和稳定性。如果您的实验环境不太稳定（如有用电限制，或者经常停电）并需要保持长时间稳定的培养条件，此时，水套式设计的二氧化碳培养箱就是您的选择。而气套式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。因此，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（水套式需要对水箱进行加水、清空和清洗，并要经常监控水箱运作的情况）。在购买气套式培养箱时，要注意的是：为了不影响培养，培养箱还应该有一个风扇以保证箱内空气的流通和循环，此装置还有助于箱内温度、CO2和相对湿度的迅速恢复。
此外，有些类型的二氧化碳培养箱还具备外门及辅助加热系统，这个系统能加热内门，提供给细胞良好的湿度环境，保证细胞渗透压维持平衡，且可有效防止形成冷凝水以保持培养箱内的湿度和温度。如果您的培养环境需要的控制，那么这个辅助系统则是必不可少的。
CO2控制：
CO2 浓度探测可通过两种控制系统——红外传感器（IR）或热传导传感器（TC）进行测量。当二氧化碳培养箱的门被打开时，CO2从箱体内漏出，此时传感器就会探测到CO2浓度的降低，并做出及时的反应，重新注入CO2使其恢复到原先预设的水平。热传导传感器（TC）监控CO2浓度的工作原理是通过测量两个电热调节器（一个调节器暴露于箱体环境内，另一个则是封闭的）之间的电阻变化来实现的。箱内CO2浓度的变化会改变两个电热调节器间的电阻，从而促使传感器产生反应以达到调节CO2水平的作用。TC控制系统的一个缺点就是箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的度。当箱门被频繁打开时，不仅CO2浓度，温度和相对湿度也会发生很大的波动，因而影响了TC传感器的精度。当需要的培养条件和频繁开启培养箱门时，此控制系统就显得不太适用了。红外传感器（IR）作为另一个可选择的控制系统比TC系统具备更的CO2控制能力，它是通过一个光学传感器来检测CO2水平的。IR系统包括一个红外发射器和一个传感器，当箱体内的CO2吸收了发射器发射的部分红外线之后，传感器就可以检测出红外线的减少量，而被吸收红外线的量正好对应于箱体内CO2的水平，从而可以得出箱体内CO2的浓度。因为IR系统不会因温度和相对湿度的改变而受到影响，所以它比TC系统更，特别适用于需要频繁开启培养箱门的细胞培养。然而，此系统比TC系统更贵，这时就要结合经费预算进行考虑了。
相对湿度控制：
培养箱内相对湿度的控制是非常重要的，维持足够的湿度水平才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的，而大多数中、小型培养箱则是通过湿度控制面板（humidity pans）的蒸发作用产生湿气的（其产生的相对湿度水平可达95％）。一些培养箱有一个能在加热的控制面板上保持水份的湿度蓄水池（humidity reservoir），这样可以增强蒸发作用，此蓄水池能增加相对湿度水平达95％以上。但是，这个系统也更复杂，由于复杂结构的增加一些难以预料的问题也会在使用过程中出现。
微处理控制系统：
每一个使用者都希望所用的仪器能够方便好用，微处理控制系统和其它各种功能附件（如高温自动调节和警报装置、CO2警报装置、密码保护设置、自动校准系统等等）的运用，就使得二氧化碳培养箱的操作和控制都非常的简便。微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和CO2 浓度稳态的操作系统。例如PIC微处理器控制系统，它能严格控制气体的浓度并将其损耗降低水平，以保证培养环境恒定不变，且能保证长期培养过程中箱内温度，并有LED 显示，可设置、校正温度和CO2浓度。不同的微处理系统虽然名字不相同，但是其原理与控制效果则无甚区别，选购时不必太在意它们名字上的区别，关键是要自己觉得使用起来方便，容易操作，而且要能够达到所需的控制精度。
此外，我想一个报警系统也是不可少的吧，它能让你及时知道培养箱出现的情况，并做出反应，从而zui大限度地降低了损失，保证实验的连续性。有些培养箱有声/光报警装置，温度变化达±
污染物的控制：
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，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。例如，鉴于CO2培养箱在使用过程中有时会伴有霉菌生长，为确保培养箱免受污染且保证仪器箱体内的生物清洁性，有些公司开发设计了带有紫外清洁功能的增强型CO2培养箱；还有公司设计的特有铜外壳HEPA滤器能过滤培养箱内空气，可过滤除去99.97%的0.3um以上的颗粒，并能有效杀死过滤时被挡在滤器内的微生物颗粒；此外，自动杀菌装置能使箱内温度达到
其它因素：
每一类型的二氧化碳培养箱温度、湿度和CO2 浓度的控制范围和控制度、均一度都有所不同。此时，购买仪器之前就要对自己实验室的要求有一定的了解：控制范围是多大呢？控制精度要求非常准确，还是可以有一定的浮动范围呢？因为有时太高的精度也好像没有太大的意义。只有对自己所需的产品有全面的了解才能选到自己的zui佳“伙伴”。
培养箱的容积也是一个不可忽略的因素，买小了不够用，大了又浪费又占地方。二氧化碳培养箱的可选容积非常广，包括小型（<
二氧化碳培养箱的使用注意事项：
1. 仪器应放置在平整的地面上，环境应清洁整齐，干燥通风；
2. 仪器使用前，各控制开关均应处于非工作状态，调速旋钮应置于zui小位置；
3. 不可将流入气体压力调至过大，以免冲破管道及损伤探测器；
4. 关好培养箱的门，以免气体外泄，影响试验效果；
5. 每次停机前，各控制开关均应处于非工作状态才切断电源；
6. 操作密码设置需至少3人知道，以免遗忘密码而无法开启仪器；
7. 钢瓶气体需纯净达标，以免损伤仪器；
8. 保持培养箱内空气干净，并定期消毒；
9. 经常注意箱内蒸馏水槽中蒸馏水的量，以保持箱内相对湿度，同时避免培养液蒸发；
10. 不适用于含有易挥发性化学溶剂，低浓度爆炸气体和低着火点气体的物品以及有毒物品的培养。
11. 正确地使用和注意仪器的保养，使其处于良好的工作状态，可延长仪器的使用寿命；
12. 制冷系统停止工作后，用软布擦净工作腔和玻璃观察窗；
13. 仪器在连续工作期间，每三个月应做一次定期检查；检查是否有水滴，污物等落入电机和外露的制冷元件上；清理压缩机，冷凝器上的灰尘和污物；检查保险丝，控制元件及紧固螺钉；
14. 仪器经长期使用，自然磨损属正常现象，应厂家进行维修。
全世界的用户对二氧化碳培养箱都有两条最基本的要求，一是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精确稳定的控制，以便于其研究工作的进展；二是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。所以，选购二氧化碳培养箱的老师最关心的当然就是其高可靠性、对污染的防范和控制及使用方便。
一、温度控制
1. 加热方式：
气套式加热和水套式加热，两种加热系统都是精确和可靠的，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准确性和稳定性（维持温度恒定的时间是气套式系统的3～4倍），有利于实验环境不太稳定（如有用电限制，或者经常停电）并需要保持长时间稳定的培养条件的用户选用。
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（水套式需要对水箱进行加水、清空和清洗，并要经常监控水箱运作的情况）。
2. 温控系统：
保持培养箱内恒定的温度是维持细胞健康生长的重要因素，因此精确可靠的温控系统是培养箱不可或缺的重要部分。为了使培养箱更加稳定的工作，我们推荐用户选用具备相互独立三重温度控制功能的二氧化碳培养箱，即箱内温度控制、超温报警控制和环境温度监控。
我们知道培养箱的最低工作温度一般是高于室温5℃，如果没有缓慢加热模式就非常容易在夏天高温天气（如室温30℃左右时）产生箱内温度过高；HF90的独立超温报警功能能够快速准确的在培养箱内温度高于培养温度1℃时，切断培养箱的主加热系统，同时声光报警；HF90的环境温度监控可以根据环境温度的变化自 动调节培养箱外门辅助加热系统的功率，达到精确控制箱体内温度的目的。
3. 温度均一性：
二氧化碳培养箱箱体内的温度均一性也是用户需要考虑的主要因素，一般在箱体内配备了风扇以及风道的培养箱的均一度要好很多，同时此装置还有助于箱内温度、CO2浓度和相对湿度的迅速恢复。
当然，风扇/风道的优化也是同等重要的，HF90二氧化碳培养箱独特设计的大直径风扇和循环风道能够保证箱体内温度和二氧化碳浓度的均一性。大直径风扇相比其他品牌培养箱的风扇，能够在低转速（低风速）时产生大的空气循环流量，在达到均一性目的的同时，降低风速、减少箱内震动。降低风速、减少震动同时也就大大提高了箱内细胞培养的成功率。
二、二氧化碳浓度控制
1. 两种控制系统：
红外传感器（IR）或热导传感器（TCD）进行测量。两种传感器都是准确的，但都各有优缺点。热导传感器监控CO2浓度的工作原理是基于对内腔空气热导率的连续测量，输入CO2气体的低热导率会使腔内空气的热导率发生变化，这样就会产生一个与CO2浓度直接成正比的电信号。红外传感器（IR）它是通过一个光学传感器来检测CO2水平的。IR系统包括一个红外发射器和一个传感器，当箱体内的CO2吸收了发射器发射的部分红外线之后，传感器就可以检测出红外线的减少量，而被吸收红外线的量正好对应于箱体内CO2的水平，从而可以得出箱体内CO2的浓度。由于IR系统是通过红外线减少来确定箱内CO2浓度，而箱体内颗粒物能够反射或部分吸收红外线，使得IR系统对箱体内颗粒物的多少比较敏感，因此IR传感器应用在含HEPA高效空气过滤器的培养箱内比较合适。
2. CO2测量系统自动校准功能：
无论哪种CO2测量系统在使用一段时间后都会产生漂移，而产生漂移后直接会导致箱体内二氧化碳浓度不能稳定在我们的设定值，致使培养失败，所以我们在这里强烈建议用户在选购培养箱时必须要选择带有CO2测量系统自动校准功能的培养箱。
3. CO2浓度均一性：此点与温度均一性的要求类似，在此就不做赘述。
三、相对湿度
箱内湿度对于培养工作来说是一项非常重要然而又经常被忽略的因素。维持足够的湿度水平并且要有足够快的湿度恢复速度（如在开关门后）才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。目前大多数的二氧化碳培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气的（其产生的相对湿度水平可达95%左右，但开门后湿度恢复速度很慢）。我们在此建议用户在选购二氧化碳培养箱的时候尽量选择湿度蒸发面积大的培养箱，因为我们知道湿度蒸发面积越大，越容易达到最大相对饱和湿度并且开关门后的湿度恢复的时间越短。
四、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，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。例如，鉴于CO2培养箱在使用过程中有时会伴有霉菌生长，为确保培养箱免受污染并且保证仪器箱体内的生物清洁性，相继问世了多种消毒灭菌方式，如带有紫外消毒功能的CO2培养箱；还有的设计生产了HEPA过滤器能过滤培养箱内空气，可过滤除去99.97%的0.3微米以上的颗粒；此外，还开发设计了能使箱内达到高温湿热的环境从而杀死污染微生物，达到消毒灭菌目的的培养箱。这些装置对于细胞培养来说是必不可少，但选择何种清洁装置呢？首先，我们考虑的当然是各种方式的灭菌能力，紫外消毒能力是与紫外灯距离目标的距离的二次方成反比，距离越远，消毒能力越差，所以紫外消毒方式有其局限性，难以达到彻底灭菌的要求；
HEPA过滤器由于受到过滤膜孔径的影响，无法去除病毒和一些微小细菌，也有其局限性；相比较而言，高温消毒是目前比较有效消毒灭菌的方法，高温消毒又分为两类，一是传统的高温干热消毒，另一种是先进的高温湿热灭菌。
接下来我们重点说一下高温干热和高温湿热两种方法的优劣。高温湿热由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，因此该法的灭菌效率比干热灭菌法高。其原因有三：
①蛋白质凝固所需的温度与其含水量有关，含水量愈大，发生凝固所需的温度愈低。湿热灭菌的菌体蛋白质吸收水分，所以较同一温度的干热空气中易于凝固。
②湿热灭菌过程中蒸汽放出大量潜热，加速提高湿度。因而湿热灭菌比干热所需温度低，如在同一温度下，则湿热灭菌所需时间比干热短。
③湿热的穿透力比干热大，使其深部也能达到灭菌温度，故湿热比干热收效好一些。
所以高温消毒并不是简单的看消毒温度，主要是看是否湿热消毒。另外，从使用角度看，湿热消毒一般控制在90℃就能达到很彻底的消毒效果，整个消毒过程中培养 箱内的所有附件都不用取出，可以全部进行消毒；而干热消毒为了达到较好的效果，温度一般都在100℃以上，在这种温度下消毒培养箱内的传感器、HEPA过 滤器等都要在消毒过程中取出，等消毒结束再装上，这样即麻烦，附件又不能同时消毒，而且增加二次污染的几率，再者要达到100℃以上的高温，培养箱的加热 系统的电热丝必然要加粗，这会导致培养箱的温度控制难度增加，均一性变差。所以我们建议用户在选购二氧化碳培养箱时选择含高温湿热灭菌方式的培养箱。
五、其它因素
二氧化碳培养箱的容积也是一个不可忽略的因素，买小了不够用，大了又浪费又占地方。二氧化碳培养箱的可选容积非常广，而且每种类型又有不同的容积可选。此时，就需要您在选购前对所需培养箱容积的范围有一个比较准确的了解，并在此基础上多预留一点空间，以保证不时之需。
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