二氧化碳培養(yǎng)箱是科研機(jī)構(gòu)必不可少的重要設(shè)備，分布于大學(xué)、醫(yī)院各個(gè)實(shí)驗(yàn)室。它通過(guò)在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬形成一個(gè)類(lèi)似細(xì)胞組織在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境如恒定的酸堿度(pH值：7．2—7．4)，穩(wěn)定的溫度(37℃)，較高的相對(duì)濕度(95％)，穩(wěn)定的二氧化碳水平(5％)來(lái)對(duì)組織、細(xì)胞、細(xì)菌進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。常用的二氧化碳培養(yǎng)箱有兩種類(lèi)型：氣套式和水套式。二氧化碳培養(yǎng)箱有兩條基本的要求：一是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)囟�、二氧化碳濃度和濕度提供最精確穩(wěn)定的控制，以便于其研究工作的進(jìn)展；二是要求二氧化碳培養(yǎng)箱能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效的防范，并能夠定期消除污染，以保護(hù)研究成果，防止樣品損失。
1、二氧化碳培養(yǎng)箱基本工作原理
水套式二氧化碳培養(yǎng)箱的溫度是通過(guò)電熱絲給水套內(nèi)的水加熱，再通過(guò)箱內(nèi)溫度傳感器來(lái)檢測(cè)溫度變化，使箱內(nèi)的溫度恒定在設(shè)置溫度。氣套式二氧化碳培養(yǎng)箱的加熱是通過(guò)遍布箱體氣套層內(nèi)的加熱器直接對(duì)內(nèi)箱體進(jìn)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(fù)比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點(diǎn)，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)。箱內(nèi)溫度一般設(shè)定在37℃左右。
二氧化碳培養(yǎng)箱控制二氧化碳的濃度是通過(guò)二氧化碳濃度傳感器來(lái)進(jìn)行的。二氧化碳傳感器用來(lái)檢測(cè)箱體內(nèi)二氧化碳濃度，將檢測(cè)結(jié)果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件，如果檢測(cè)到箱內(nèi)二氧化碳濃度偏低，則電磁閥打開(kāi)，二氧化碳進(jìn)入箱體內(nèi)，直到二氧化碳濃度達(dá)到所設(shè)置濃度，此時(shí)電磁閥關(guān)閉，箱內(nèi)二氧化碳切斷，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。二氧化碳采樣器將箱內(nèi)二氧化碳和空氣混合后的氣體取樣到機(jī)器外部面板的采樣口，以隨時(shí)用二氧化碳濃度測(cè)定儀來(lái)檢測(cè)二氧化碳的濃度是否達(dá)到要求。
目前大多數(shù)的二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)增濕盤(pán)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％左右，但開(kāi)門(mén)后濕度恢復(fù)速度很慢)。因?yàn)闈穸日舭l(fā)面積越大，越容易達(dá)到最大相對(duì)飽和濕度并且開(kāi)關(guān)門(mén)后的濕度恢復(fù)的時(shí)間越短。所以濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱較濕度蒸發(fā)面積小的培養(yǎng)箱容易保持最大相對(duì)飽和濕度。
2、一定要做好使用前的準(zhǔn)備工作
二氧化碳培養(yǎng)箱應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)使用，操作盤(pán)上的任何開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié)旋扭一旦固定后，不要隨意扭動(dòng)，以免影響箱內(nèi)溫度，二氧化碳濃度，濕度的波動(dòng)，同時(shí)降低機(jī)器的靈敏度。箱子的放置要水平，避免陽(yáng)光直射和灰塵等，要保證儀器周?chē)臍饬餮h(huán)，后部及側(cè)面應(yīng)留出5cm的空隙。加裝穩(wěn)壓電源保證電源電壓波動(dòng)不超過(guò)220V±10％。所加入的水必須是蒸餾水或無(wú)離子水，防止礦物質(zhì)儲(chǔ)積在水箱內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用，經(jīng)常檢查箱內(nèi)水是否足夠，水位應(yīng)加至“水位指示燈”滅燈時(shí)為止。使用前箱內(nèi)應(yīng)用消毒酒精或碘溶液徹底擦洗，防止其他微生
物污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。在房間安裝空調(diào)，使環(huán)境溫度保持在25~C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(guò)濾裝置。
3、正確充氣延長(zhǎng)二氧化碳傳感器使用壽命
二氧化碳培養(yǎng)箱箱內(nèi)氣壓由二氧化碳?xì)怏w傳感器控制。二氧化碳傳感器正常反饋要求進(jìn)氣壓為MedicalEquipmentVo1．22，No．40．06MPa。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)。如充氣方法不當(dāng)，使進(jìn)氣壓力增大，當(dāng)超過(guò)0．1MPa甚至0．2MPa壓力，會(huì)損傷二氧化碳傳感器。開(kāi)始這種損傷效應(yīng)不明顯，不易察覺(jué)，反復(fù)錯(cuò)誤操作，二氧化碳傳感器損傷累積最終致命損壞，使氣壓調(diào)節(jié)失靈。因此，二氧化碳傳感器壽命與二氧化碳進(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)二氧化碳傳感器性能。二氧化碳傳感器價(jià)格昂貴，更換不易，所 以一定要做好進(jìn)氣壓調(diào)節(jié)，延長(zhǎng)二氧化碳傳感器使用壽命。
4、做培養(yǎng)時(shí)注意培養(yǎng)箱濕度
箱內(nèi)濕度對(duì)于培養(yǎng)工作來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常重要然而又經(jīng)常被忽略的因素。因?yàn)轱柡蜐穸拳h(huán)境可以避免培養(yǎng)液中二氧化碳逃逸，培養(yǎng)液中pH值穩(wěn)定，有利于細(xì)胞生長(zhǎng)，足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復(fù)速度(如在開(kāi)關(guān)門(mén)后)才能保證不會(huì)由于過(guò)度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。所以二氧化碳培養(yǎng)箱使用過(guò)程中，在箱內(nèi)托盤(pán)中放一定量的滅菌水(3／2至全盤(pán))，使箱內(nèi)成為飽和濕度環(huán)境。如使用者忘記補(bǔ)加水，使培養(yǎng)細(xì)胞處于低濕度甚至干熱環(huán)境中，培養(yǎng)液二氧化碳?xì)怏w易揮發(fā)，液體pH值升高，影響細(xì)胞生長(zhǎng)，在工作中要力求避免此問(wèn)題發(fā)生。樣本多時(shí)，箱內(nèi)分區(qū)存放，培養(yǎng)物用筐或瓷盤(pán)存放，這樣存取快速，縮短開(kāi)門(mén)時(shí)間，減少箱內(nèi)氣體和濕度變化，節(jié)省氣體，穩(wěn)定了細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境。
5、防止二氧化碳培養(yǎng)箱污染做好箱內(nèi)消毒
二氧化碳培養(yǎng)箱污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，所以要減少和防止污染的發(fā)生，主要途徑是盡量減少微生物可以生長(zhǎng)的區(qū)域和表面，采取消毒措施。例如，針對(duì)箱內(nèi)濕熱環(huán)境易滋生細(xì)菌等問(wèn)題，我們采用在1000mL水中加2mL新潔爾滅液，定期用酒精和紫外線消毒箱內(nèi)空氣，培養(yǎng)物酒精擦拭人箱內(nèi)，盤(pán)里的水至少要一周換一次，控制污染，可以維持適應(yīng)的蒸發(fā)作用，減少箱內(nèi)微生物滋生速度。為了培養(yǎng)箱免受污染并且保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，有些二氧化碳培養(yǎng)箱設(shè)計(jì)了自動(dòng)排除污染裝置來(lái)有效防止污染的產(chǎn)生。目前有多種消毒滅菌方式，如帶有紫外消毒功能的CO2培養(yǎng)箱。還有的設(shè)計(jì)生產(chǎn)了HEPA過(guò)濾器能過(guò)濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，可過(guò)濾除去99．97％的0．3／an以上的顆粒，此外，還有設(shè)計(jì)了能使箱內(nèi)達(dá)到高溫濕熱的環(huán)境從而殺死污染微生物，達(dá)到消毒滅菌目的的培養(yǎng)箱。
6、二氧化碳培養(yǎng)箱零點(diǎn)飄移的監(jiān)控和零點(diǎn)的調(diào)整
培養(yǎng)箱使用過(guò)程中，二氧化碳零點(diǎn)會(huì)發(fā)生自然飄移現(xiàn)象，這種現(xiàn)象不能在箱面氣體顯示框中表現(xiàn)出來(lái)，使用者也不易覺(jué)察到飄移結(jié)果。二氧化碳零點(diǎn)是否飄移，可通過(guò)二氧化碳?xì)怏w測(cè)試儀，從控制盤(pán)上的采樣口可以采到培養(yǎng)箱內(nèi)的氣體，然后用氣體色譜儀就可以測(cè)到二氧化碳濃度了。
注：CO2培養(yǎng)箱使用一段時(shí)間后，CO2濃度會(huì)有些偏差，用上述CO2顯示調(diào)零的方法校正。
