十分钟让你彻底了解二氧化碳培养箱

时间：2025-01-21

您知道细胞培养为什么要用二氧化碳培养箱吗？

您知道二氧化碳培养箱都有哪些性能优势吗？

您知道现用的二氧化碳培养箱怎样使用才能帮助您轻松实现细胞培养的科研和生产工作吗？

相信很多的使用者都知道二氧化碳培养箱是细胞培养的有利工具，但对其工作原理、性能指标、如何正确高效使用都知之甚少。工欲善其事，必先利其器。本着让诸君更好地研究细胞的功能、代谢以及细胞对环境诸因素影响的宗旨， Esco今天将带您一起走进二氧化碳培养箱的神秘世界。

二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，用来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。

二氧化碳培养箱比普通的电热恒温培养箱多了二氧化碳浓度控制系统，并对箱内环境的温度和湿度进行了严格控制，如稳定的CO2水平（5％）、稳定的温度（37℃）、较高的相对湿度（95％），因此使生物细胞，组织等的培养成功率、效率都得到改善，是普通的电热恒温培养箱无法替代的新型培养箱。

为什么要使用二氧化碳培养箱

气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳。氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中。CO2既是细胞代谢产物，也是细胞所需成分，它主要与维持培养液的pH有直接关系。动物细胞多数需要微碱性环境，pH为7.2~7.4，以不**出6.8~7.6为宜。在细胞培养过程中，随着CO2释放量的增多，培养基会变酸，因此常在培养基中加入NaHCO3（与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对）来调节pH。NaHCO3具有释放CO2的倾向，加入CO2可以抑制这个反应的进行。培养箱中CO2浓度应与培养液中NaHCO3浓度相平衡，如果培养箱中CO2浓度设定在5%，培养液中NaHCO3的加入量应为1.97 g/L；如果CO2浓度维持在10%，则NaHCO3的加入量应为3.95 g/L。

精确控制二氧化碳浓度，这就是为什么二氧化碳培养箱成为细胞或组织体外培养环境可能之选的重要原因。

热导（TC）传感器

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，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。从而促使传感器产生反应以达到调节CO2水平的作用。

TC控制系统存在一定的缺点：1.TC控制系统检测结果会产生漂移。2.重新校准的周期较长。3.箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的精确度。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。当需要精确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（IR）传感器

红外传感器（IR）系统包括一个红外和一个接收检测器，当箱体内的CO2吸收了发射的部分红外线之后，就可以出红外线的减少量，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。IR系统相比TC系统，稳定性更高，检测结果无漂移，重新校准更快，因而价格也会有所上升。当前市场上出售的二氧化碳培养箱常规配置的是TC系统，当然也有一些生产制造商更为注重CO2的浓度精确控制，出厂的所有二氧化碳培养箱均标配IR系统

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