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【干貨】一文學(xué)會(huì)如何挑選合適的CO2培養(yǎng)箱
前言
CO2培養(yǎng)箱
CO2培養(yǎng)箱是實(shí)驗(yàn)室使用的一種常規(guī)儀器，通過(guò)在其箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境，如穩(wěn)定的溫度(37°C)、穩(wěn)定的CO2水平(5%)、恒定的酸堿度(pH值：7.2-7.4)、較高的相對(duì)飽和濕度(95%)，來(lái)對(duì)細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。
德國(guó)wiggens二氧化碳培養(yǎng)箱
1應(yīng)用范圍
廣泛應(yīng)用于細(xì)胞、組織培養(yǎng)和某些特殊微生物的培養(yǎng)，常見(jiàn)于細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究、哺乳動(dòng)物細(xì)胞分泌物的收集、各種物理、化學(xué)因素的致癌或毒理效應(yīng)、抗原的研究和生產(chǎn)、培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)抗體、體外授精(IVF)、干細(xì)胞、組織工程、藥物篩選等研究領(lǐng)域。
2用戶選購(gòu)培養(yǎng)箱時(shí)的要求
1要求CO2培養(yǎng)箱能夠?qū)囟取⒍趸紳舛群蜐穸忍峁?zhǔn)確穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進(jìn)展;
2要求能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效的防范，并且能夠定期消除污染，以保護(hù)研究成果，防止樣品損失。
3CO2培養(yǎng)箱的加熱方式
1氣套式加熱：通過(guò)箱體內(nèi)的加熱器直接對(duì)箱內(nèi)氣體進(jìn)行加熱的，又叫六面直接加熱。在箱門(mén)頻繁開(kāi)關(guān)引起的溫度經(jīng)常性改變的情況下能夠迅速恢復(fù)箱體內(nèi)的溫度穩(wěn)定。
2水套式加熱：
通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的熱水間隔包圍內(nèi)部的箱體來(lái)維持溫度恒定。熱水通過(guò)自然對(duì)流在箱體內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，熱量通過(guò)輻射傳遞到箱體內(nèi)部從而保持溫度的恒定。
優(yōu)點(diǎn)
氣套式加熱
--加熱快,溫度的恢復(fù)更迅速，特別有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門(mén)頻繁開(kāi)關(guān)的培養(yǎng)；
--設(shè)計(jì)比水套式更簡(jiǎn)單化(水套式需要對(duì)水箱進(jìn)行加水、清空和清洗,并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運(yùn)作的情況)，使用者操作更簡(jiǎn)便。
水套式加熱
--水是一種很好的絕熱物質(zhì),當(dāng)遇到斷電的時(shí)候,水套式系統(tǒng)就能更可靠地長(zhǎng)久保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性(維持溫度恒定的時(shí)間是氣套式系統(tǒng)的4-5倍)
--如果實(shí)驗(yàn)環(huán)境不太穩(wěn)定(如有用電限制,或者經(jīng)常停電)并需要保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的培養(yǎng)條件,此時(shí),水套式設(shè)計(jì)的二氧化碳培養(yǎng)箱就是您好的選擇.
4培養(yǎng)箱中CO2濃度的監(jiān)測(cè)
箱體內(nèi)的二氧化碳濃度可以通過(guò)紅外傳感器或熱導(dǎo)傳感器進(jìn)行測(cè)量。
1紅外傳感器(IR)：
通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)CO2水平。IR系統(tǒng)包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)傳感器，當(dāng)箱體內(nèi)的CO2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(cè)出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對(duì)應(yīng)于箱體內(nèi)CO2的水平，從而可以得出箱體內(nèi)CO2的濃度。
2熱導(dǎo)傳感器(TC)：
TC監(jiān)控CO2濃度的工作原理是基于對(duì)內(nèi)腔空氣熱導(dǎo)率的連續(xù)測(cè)量，輸入CO2氣體的低熱導(dǎo)率會(huì)使腔內(nèi)空氣的熱導(dǎo)率發(fā)生變化，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與CO2濃度直接成正比的電信號(hào)。
選擇
紅外傳感器(IR)
通過(guò)紅外線減少來(lái)確定箱內(nèi)CO2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(duì)箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，IR傳感器應(yīng)用在進(jìn)氣口具有HEPA高效空氣過(guò)濾器的培養(yǎng)箱較合適。
熱導(dǎo)傳感器(TC)
TC控制系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)就是箱內(nèi)溫度和相對(duì)濕度的改變會(huì)影響傳感器的準(zhǔn)確度。當(dāng)箱門(mén)被頻繁打開(kāi)時(shí)，不僅CO2濃度，溫度和相對(duì)濕度也會(huì)發(fā)生很大的波動(dòng)，當(dāng)需要準(zhǔn)確的培養(yǎng)條件和頻繁開(kāi)啟培養(yǎng)箱門(mén)時(shí)，TC控制系統(tǒng)就不太適用了。
箱體內(nèi)CO2的補(bǔ)充
二氧化碳傳感器正常反饋要求進(jìn)氣壓為0.06MPa。當(dāng)箱內(nèi)氣壓降低時(shí)，二氧化碳傳感器在低壓刺激下有節(jié)奏地開(kāi)閉，向箱內(nèi)慢慢充氣。當(dāng)進(jìn)氣壓達(dá)0.1MPa時(shí)，自動(dòng)停止調(diào)節(jié)。二氧化碳傳感器壽命與CO2進(jìn)氣壓大小有關(guān)，只要做好進(jìn)氣壓調(diào)節(jié)，就能保護(hù)傳感器性能。
CO2鋼瓶氣源
5CO2培養(yǎng)箱相對(duì)濕度的控制
細(xì)胞培養(yǎng)需要維持足夠的濕度水平，才不會(huì)由于過(guò)度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。
----大型的二氧化碳培養(yǎng)箱是用蒸汽發(fā)生器或噴霧器來(lái)控制相對(duì)濕度水平的，
----而大多數(shù)中、小型培養(yǎng)箱則是通過(guò)濕度控制面板的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的，其產(chǎn)生的相對(duì)濕度水平可達(dá)95-98%。
一些培養(yǎng)箱有一個(gè)能在加熱的控制面板上保持水份的濕度蓄水池，這樣可以增強(qiáng)蒸發(fā)作用，此蓄水池能增加相對(duì)濕度水平達(dá)97-98%。
CO2培養(yǎng)箱中的水盤(pán)
6二氧化碳培養(yǎng)箱中污染物的控制
1
污染物：
凡混入二氧化碳培養(yǎng)箱中，對(duì)細(xì)胞生存有害的成分和造成細(xì)胞不純的異物都應(yīng)視為污染。細(xì)胞持續(xù)在污染環(huán)境中生長(zhǎng)時(shí)，輕者細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢，細(xì)胞分化變形，較重的細(xì)胞增殖停止，從瓶壁脫落，甚至死亡。有生物性、化學(xué)性、物理性、氣溶膠等污染類型
2二氧化碳培養(yǎng)箱的制造商們?cè)O(shè)計(jì)了多種不同的裝置去減少和防止污染的發(fā)生，其主要是防污染設(shè)計(jì)和消毒滅菌系統(tǒng)的改進(jìn)，以達(dá)到消毒滅菌的目的。
如帶有紫外消毒功能的二氧化碳培養(yǎng)箱、帶HEPA過(guò)濾器的二氧化碳培養(yǎng)箱，以及帶高溫干熱或高溫濕熱消毒的二氧化碳培養(yǎng)箱等。
3此外，自動(dòng)殺菌裝置能使箱內(nèi)溫度達(dá)到90℃從而殺死污染微生物，當(dāng)它與HEPA系統(tǒng)結(jié)合使用就能夠的減少污染。如果經(jīng)費(fèi)有限，只能選擇一個(gè)價(jià)格較便宜的，這時(shí)就應(yīng)該配合使用一些消毒劑和除菌劑，經(jīng)常進(jìn)行消毒滅菌。總之，無(wú)論選擇何種裝置，都要時(shí)刻注意保持培養(yǎng)箱的清潔，經(jīng)常清理箱體和水盤(pán)，這樣才能增加儀器的使用壽命，并使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，保證結(jié)果的可靠性。
7使用注意事項(xiàng)
后分享一些使用注意事項(xiàng)，使用壽命很大程度也是大家維護(hù)的功勞哦。
1培養(yǎng)箱未注水前不能打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，否則會(huì)損壞加熱元件。
2二氧化碳培養(yǎng)箱可以做高精度恒溫培養(yǎng)箱使用，這時(shí)須關(guān)閉CO2控制系統(tǒng)。
3因?yàn)镃O2傳感器是在飽和濕度下校正的，因此加濕盤(pán)必須時(shí)刻裝有滅菌水。
4鋼瓶壓力低于0.2MPa時(shí)應(yīng)更換鋼瓶。
5盡量減少打開(kāi)玻璃門(mén)的時(shí)間。
6如果二氧化碳培養(yǎng)箱長(zhǎng)時(shí)間不用，關(guān)閉前必須清除工作室內(nèi)水分，打開(kāi)玻璃門(mén)通風(fēng)24小時(shí)后再關(guān)閉。
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