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二氧化碳培养箱是一种用于细胞、组织或微生物培养的精密实验室设备,通过精确控制温度、湿度、二氧化碳浓度(通常为5%)和氧气浓度(可选),模拟体内微环境,广泛应用于生物医学研究、药物开发、疫苗生产、细胞治疗等领域。
一、定义与核心功能
二氧化碳培养箱通过温控系统、气体调节系统和湿度维持装置,为细胞提供稳定的体外生长环境,核心功能包括:
温度控制:维持恒定温度(通常37℃±0.1℃),接近人体体温,支持细胞正常代谢。
CO₂浓度调节:精确控制箱内CO₂浓度(通常5%±0.1%),维持培养基pH稳定(CO₂与碳酸氢钠缓冲体系作用)。
湿度维持:保持高湿度(通常95%±3%),防止培养基蒸发导致渗透压变化。
无菌环境:通过HEPA过滤和紫外灭菌,减少微生物污染风险。
二、核心优势
精准环境控制:
多参数(温度、CO₂、湿度)独立控制,波动范围小(如温度±0.1℃),满足敏感细胞(如干细胞、原代细胞)的生长需求。
高度无菌性:
HEPA高效过滤器(过滤效率≥99.99% @0.3μm)可去除空气中的微粒和微生物,结合紫外灭菌(定期自动照射),降低污染风险。
多功能适配性:
支持多种培养容器(如T25/T75培养瓶、多孔板、培养皿),部分机型可升级低氧功能(1%~10% O₂),模拟缺氧微环境(如肿瘤研究)。
三、核心结构与组成
二氧化碳培养箱通常由以下关键部件构成:
组件功能描述
温度控制系统采用PID算法+电热丝或水套加热,搭配高精度温度传感器(PT100),实时调节箱内温度。
CO₂浓度控制系统红外传感器(IR)或热导传感器(TC)监测CO₂浓度,通过电磁阀精准调节CO₂进气量。
湿度维持系统水盘蒸发+湿度传感器反馈,部分高端机型采用蒸汽发生器(避免水盘污染风险)。
气体过滤系统HEPA过滤器(0.3μm)对循环空气进行高效过滤,减少微粒和微生物污染。
紫外灭菌灯定期自动照射(如每周1次,每次30分钟),杀灭箱体内残留的微生物。
报警系统监测温度、CO₂浓度、门开关状态等异常,触发声光报警并记录事件日志。
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