CO2培養(yǎng)箱選購與使用

喆圖牌CO2培養(yǎng)箱選購與使用     

CO2培養(yǎng)箱廣泛應用于醫(yī)學、免疫學、遺傳學、微生物、農(nóng)業(yè)科學、藥物學的研究和生產(chǎn)，已經(jīng)成為上述領域 實驗室 zui普遍使用的常規(guī)儀器之一，其通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境如恒定的酸堿度(pH值：7.2-7.4)、穩(wěn)定的 溫度 (37°C)、較高的相對濕度(95%)、穩(wěn)定的CO2水平(5%)，來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。
 
      CO2培養(yǎng)箱主要控制模擬活體內(nèi)環(huán)境相關(guān)的3個基本變量：穩(wěn)定的CO2水平、溫度、相對濕度。要有穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境，就要考慮這三方面的影響因素，選購時，就應該對這些“重中之重"有一定的了解才能選到適合自己的儀器。但是，其它的一些方面的“小"因素也不能忽略，因為這些都會影響儀器的使用價值和壽命。選購時，就應該從各方面的因素加以考慮。

1.溫度控制：

保持培養(yǎng)箱內(nèi)恒定的溫度是維持細胞健康生長的重要因素。當選購二氧化碳培養(yǎng)箱時，有兩種類型的加熱結(jié)構(gòu)可供選擇：氣套式加熱和水套式加熱。雖然這兩種加熱系統(tǒng)都是和可靠的，但是它們都有著各自的優(yōu)點和缺點。水套式培養(yǎng)箱是通過一個獨立的熱水間隔間包圍內(nèi)部的箱體來維持溫度恒定的。熱水通過自然對流在箱體內(nèi)循環(huán)流動，熱量通過輻射傳遞到箱體內(nèi)部從而保持了溫度的恒定。*的水套式設計有其優(yōu)點：水是一種很好的絕熱物質(zhì)，當遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就能更可靠地長久保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準確性和穩(wěn)定性(維持溫度恒定的時間是氣套式系統(tǒng)的4-5倍)。如果您的實驗環(huán)境不太穩(wěn)定(如有用電限制，或者經(jīng)常停電)并需要保持長時間穩(wěn)定的培養(yǎng)條件，此時，水套式設計的二氧化碳培養(yǎng)箱就是您的選擇。而氣套式加熱系統(tǒng)是通過箱體內(nèi)的加熱器直接對箱內(nèi)氣體進行加熱的。氣套式設計在箱門頻繁開關(guān)引起的溫度經(jīng)常性改變的情況下能夠迅速恢復箱體內(nèi)的溫度穩(wěn)定。因此，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)。此外，對于使用者來說氣套式設計比水套式更簡單化(水套式需要對水箱進行加水、清空和清洗，并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運作的情況)。在購買氣套式培養(yǎng)箱時，要注意的是：為了不影響培養(yǎng)，培養(yǎng)箱還應該有一個風扇以保證箱內(nèi)空氣的流通和循環(huán)，此裝置還有助于箱內(nèi)溫度、CO2和相對濕度的迅速恢復。

此外，有些類型的二氧化碳培養(yǎng)箱還具備外門及輔助加熱系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能加熱內(nèi)門，提供給細胞良好的濕度環(huán)境，保證細胞滲透壓維持平衡，且可有效防止形成冷凝水以保持培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度和溫度。如果您的培養(yǎng)環(huán)境需要的控制，那么這個輔助系統(tǒng)則是*的。

2.CO2控制：

CO2 濃度探測可通過兩種控制系統(tǒng)——紅外傳感器(IR)或熱傳導傳感器(TC)進行測量。當二氧化碳培養(yǎng)箱的門被打開時，CO2從箱體內(nèi)漏出，此時傳感器就會探測到CO2濃度的降低，并做出及時的反應，重新注入CO2使其恢復到原先預設的水平。熱傳導傳感器(TC)監(jiān)控CO2濃度的工作原理是通過測量兩個電熱調(diào)節(jié)器(一個調(diào)節(jié)器暴露于箱體環(huán)境內(nèi)，另一個則是封閉的)之間的電阻變化來實現(xiàn)的。箱內(nèi)CO2濃度的變化會改變兩個電熱調(diào)節(jié)器間的電阻，從而促使傳感器產(chǎn)生反應以達到調(diào)節(jié)CO2水平的作用。TC控制系統(tǒng)的一個缺點就是箱內(nèi)溫度和相對濕度的改變會影響傳感器的度。當箱門被頻繁打開時，不僅CO2濃度，溫度和相對濕度也會發(fā)生很大的波動，因而影響了TC傳感器的精度。當需要的培養(yǎng)條件和頻繁開啟培養(yǎng)箱門時，此控制系統(tǒng)就顯得不太適用了。紅外傳感器(IR)作為另一個可選擇的控制系統(tǒng)比TC系統(tǒng)具備更的CO2控制能力，它是通過一個光學傳感器來檢測CO2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，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對應于箱體內(nèi)CO2的水平，從而可以得出箱體內(nèi)CO2的濃度。因為IR系統(tǒng)不會因溫度和相對濕度的改變而受到影響，所以它比TC系統(tǒng)更，特別適用于需要頻繁開啟培養(yǎng)箱門的細胞培養(yǎng)。然而，此系統(tǒng)比TC系統(tǒng)更貴，這時就要結(jié)合經(jīng)費預算進行考慮了。

3.相對濕度控制：

培養(yǎng)箱內(nèi)相對濕度的控制是非常重要的，維持足夠的濕度水平才能保證不會由于過度干燥而導致培養(yǎng)失敗。大型的二氧化碳培養(yǎng)箱是用蒸汽發(fā)生器或噴霧器來控制相對濕度水平的，而大多數(shù)中、小型培養(yǎng)箱則是通過濕度控制面板(humidity pans)的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的(其產(chǎn)生的相對濕度水平可達95-98％)。一些培養(yǎng)箱有一個能在加熱的控制面板上保持水份的濕度蓄水池(humidity reservoir)，這樣可以增強蒸發(fā)作用，此蓄水池能增加相對濕度水平達97-98％。但是，這個系統(tǒng)也更復雜，由于復雜結(jié)構(gòu)的增加一些難以預料的問題也會在使用過程中出現(xiàn)。

4.微處理控制系統(tǒng)：

每一個使用者都希望所用的儀器能夠方便好用，微處理控制系統(tǒng)和其它各種功能附件(如高溫自動調(diào)節(jié)和警報裝置、CO2警報裝置、密碼保護設置、自動校準系統(tǒng)等等)的運用，就使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡便。微處理控制系統(tǒng)是維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度和CO2 濃度穩(wěn)態(tài)的操作系統(tǒng)。例如PIC微處理器控制系統(tǒng)，它能嚴格控制氣體的濃度并將其損耗降低水平，以保證培養(yǎng)環(huán)境恒定不變，且能保證長期培養(yǎng)過程中箱內(nèi)溫度，并有LED 顯示，可設置、校正溫度和CO2濃度。不同的微處理系統(tǒng)雖然名字不相同，但是其原理與控制效果則無甚區(qū)別，選購時不必太在意它們名字上的區(qū)別，關(guān)鍵是要自己覺得使用起來方便，容易操作，而且要能夠達到所需的控制精度。

此外，我想一個報警系統(tǒng)也是不可少的吧，它能讓你及時知道培養(yǎng)箱出現(xiàn)的情況，并做出反應，從而zui大限度地降低了損失，保證實驗的連續(xù)性。有些培養(yǎng)箱有聲/光報警裝置，溫度變化達±0.5℃，或CO2 濃度變化達±5%時，即會自動報警；有些具有CO2濃度異常報警顯示功能。這些裝置都是為了方便使用者，以減少繁瑣枯燥的實驗過程而設計的。

5.污染物的控制：

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)箱的制造商們設計了多種不同的裝置去減少和防止污染的發(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止污染的產(chǎn)生。例如，鑒于CO2培養(yǎng)箱在使用過程中有時會伴有霉菌生長，為確保培養(yǎng)箱免受污染且保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，有些公司開發(fā)設計了帶有紫外清潔功能的增強型CO2培養(yǎng)箱；還有公司設計的*銅外殼HEPA濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過濾除去99.97%的0.3um以上的顆粒，并能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)溫度達到90℃從而殺死污染微生物，當它與HEPA系統(tǒng)結(jié)合使用就能夠極大的減少污染。這些裝置對于細胞培養(yǎng)來說是*，但選擇何種清潔裝置呢？當然功能越多越好的zui適用，但是價格也會隨之上升。如果經(jīng)費有限，只能選擇一個價格較便宜的，這時就應該配合使用一些消毒劑和除菌劑，經(jīng)常進行消毒滅菌，也能達到貴儀器的效果，只是比較麻煩一點而已?？傊瑹o論選擇何種裝置，都要時刻注意保持培養(yǎng)箱的清潔，經(jīng)常清理箱體，這樣才能增加儀器的使用壽命，并使實驗順利進行，保證結(jié)果的可靠性。

6.其它因素：

每一類型的二氧化碳培養(yǎng)箱溫度、濕度和CO2 濃度的控制范圍和控制度、均一度都有所不同。此時，購買儀器之前就要對自己實驗室的要求有一定的了解：控制范圍是多大呢？控制精度要求非常準確，還是可以有一定的浮動范圍呢？因為有時太高的精度也好像沒有太大的意義。只有對自己所需的產(chǎn)品有全面的了解才能選到自己的*“伙伴"。

培養(yǎng)箱的容積也是一個不可忽略的因素，買小了不夠用，大了又浪費又占地方。二氧化碳培養(yǎng)箱的可選容積非常廣，包括小型(<40升)、中型和大型(>700升)，而且每種類型又有不同的容積可選。此時，就需要您在選購前對所需培養(yǎng)箱容積的范圍有一個比較準確的了解，并在此基礎上多預留一點空間，以保證不時之需。

此外，有些二氧化碳培養(yǎng)箱還具有許多特別的功能，如有Thermogard 風扇管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了風量的智能化調(diào)節(jié)；有單通道循環(huán)系統(tǒng)，以確保培養(yǎng)箱內(nèi)部溫度的均一性，同時也降低了污染；LCD(液晶)顯示系統(tǒng)，硅樹脂溫度傳感器測量溫度等等。這些各種各樣的附件裝置的選擇都是為了方便選購者的選擇和使用。