二氧化碳培養箱是醫院實驗室普遍使用的常規儀器之一。二氧化碳培養箱能在箱體內模擬形成一個細胞、組織在生物體內的生長環境。箱內具有恒定的酸堿度(pH值:7.27.4)、穩定的溫度(37℃)、較高的相對濕度(95%)、穩定的CO2水平(5%)。本文介紹了二氧化碳培養箱的原理,以及正確使用方法和注意要點。二氧化碳培養箱是現代大中型醫院進行科學研究的重要設備,分布于醫院各個實驗室。它通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞組織在生物體內的生長環境如恒定的酸堿度(pH值:7.2～7.4),穩定的溫度(37℃),較高的相對濕度(95%),穩定的二氧化碳水平(5%),來對組織、細胞、細菌進行體外培養的一種裝置。常用的二氧化碳培養箱有兩種類型:氣套式和水套式。二氧化碳培養箱有兩條基本的要求:一是要求二氧化碳培養箱能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供精確穩定的控制,以便于其研究工作的進展;二是要求二氧化碳培養箱能夠對培養箱內的微生物污染進行有效的防范,并能夠定期消除污染,以保護研究成果,防止樣品損失。
1.二氧化碳培養箱基本工作原理;水套式二氧化碳培養箱的溫度是通過電熱絲給水套內的水加熱，再通過箱內溫度傳感器來檢測溫度變化，使箱內的溫度恒定在設置溫度。氣套式二氧化碳培養箱的加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，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箱迅速的特點，特別有利于短期培養以及需要箱門頻繁開關的培養。箱內溫度一般設定在37攝氏度+0.2攝氏度左右。
二氧化碳培養箱控制二氧化碳的濃度是通過二氧化碳濃度傳感器來進行的。二氧化碳傳感器用來檢測箱內二氧化碳濃度，將檢測結果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測到箱內二氧化碳濃度偏低，則電磁閥打開，二氧化碳進入箱體內，直到二氧化碳濃度達到所設置濃度，此時電磁閥關閉，箱內二氧化碳切斷，達到穩定狀態。二氧化碳采樣器將箱內二氧化碳的空氣混合后的氣體取樣到機器外部面板的采樣口，以隨時用二氧化碳濃度測定儀來檢測二氧化碳的濃度是否達到要求。
目前大多數的二氧化碳培養箱是通過增濕盤的蒸發作用產生濕氣的（其產生的相對濕度水平可達95%左右，但開門后濕度恢復速度很慢）。因為濕度蒸發面積越大，越容易達到最大相對飽和濕度并且開關門后的濕度恢復的時間越短。所以濕度蒸發面積的培養箱較濕度蒸發面積小的培養箱容易保持最大相對飽和濕度。
2.一定要做好使用前的準備工作；二氧化碳培養箱應由專人負責使用，操作盤上的任何開關和調節旋鈕一旦固定后，不要隨意扭動，以免影響箱內溫度，二氧化碳濃度、濕度的波動，同時降低機器的靈敏度。箱子的放置要水平，避免陽光直射和灰塵等，要保證儀器周圍的氣流循環，后部及側面應留出5cm的空隙。加裝穩壓電源保證電源電壓波動不超過220V+10%。所加入的水必須是蒸餾水或無離子水，防止礦物質儲積在水箱內產生腐蝕作用，經常檢查箱內水是否足夠，水位應加至“水位指示燈”滅燈時為止。使用前箱內應用消毒酒精或碘溶液*擦洗，防止其他微生物污染，導致實驗失敗。在房間安裝空調，使環境溫度保持在25度左右。所使用的二氧化碳必須是純凈的，否則降低二氧化碳傳感器的靈敏度和污染二氧化碳過濾裝置。
3.正確充氣延長二氧化碳傳感器使用壽命;二氧化碳培養箱箱內氣壓由二氧化碳氣體傳感器控制。二氧化碳傳感器正常反饋要求進氣壓為0.06MPa。當箱內氣壓降低時，二氧化碳傳感器在低壓刺激下有節奏地開閉，向箱內慢慢充氣，當進氣壓達0.1MPa時，自動停止調節。如充氣方法不當，使進氣壓力增大，當超過0.1MPa甚至0.2MPa壓力，會損傷二氧化碳傳感器。開始這種損傷效應不明顯，不易察覺，反復錯誤操作，二氧化碳傳感器損傷累積最終致命損壞，使氣壓調節失靈。因此，二氧化碳傳感器壽命與二氧化碳進氣壓大小有關，只要做好進氣壓調節，就能保護二氧化碳傳感器性能。二氧化碳傳感器價格昂貴，更換不易，所以一定要做好進氣壓調節，延長二氧化碳傳感器使用壽命。
4.做培養時注意培養箱濕度:箱內濕度對于培養工作來說是一項非常重要然而又經常被忽略的因素。因為飽和濕度環境可以避免培養液中二氧化碳逃逸，培養液中ph值穩定，有利用細胞生長，足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復速度（如在開關門后）才能保證不會由于過度干燥而導致培養失敗。所以二氧化碳培養箱使用過程中，在箱內托盤中放一定量的滅菌水（3/2至全盤），使箱內成為飽和濕度環境如使用者忘記不加水，使培養細胞處于低濕度甚至干熱環境中，培養液二氧化碳氣體易揮發，液體PH值升高，影響細胞生長，在工作中要力求避免此問題發生。樣本多時，箱內分區存放，培養物用筐或瓷盤存放，這樣存取快速，縮短開門時間，減少箱內氣體和濕度變化，節省氣體，穩定了細胞生長環境。
5.防止二氧化碳培養箱污染做好箱內消毒；二氧化碳培養箱污染是導致細胞培養失敗的一個主要因素，所以要減少和防止污染的發生，主要途徑是盡量減少微生物可以生長的區域和表面，采取消毒措施。例如，針對箱內濕熱環境易滋生細菌等問題，我們采用在1000ml水中加2ml新潔而滅液，定期用酒精和紫外線消毒箱內空氣，培養物酒精擦拭入箱內，盤里的水至少要一周換一次，控制污染，可以維持適應的蒸發作用，減少箱內微生物滋生速度。為了培養箱免受污染并且保證儀器箱體內的生物清潔性，有些二氧化碳培養箱設計了自動排除污染裝置來有效防止污染的產生。目前有多種消毒滅菌方式，如帶有紫外消毒功能CO2培養箱。還有的設計生產了HEPA過濾器能過濾培養箱內空氣，可過濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒，此外，還有設計了能使箱內達到高溫濕熱的環境從而殺死污染微生物，達到消毒滅菌目的培養箱。
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