GalaxyB二氧化碳培养箱

二氧化碳培养箱使用要点及注意事项
摘　要〕二氧化碳培养箱是医院实验室Z普遍使用的常规仪器之一。二氧化碳培养箱能在箱体内模拟形
成一个细胞、组织在生物体内的生长环境。箱内具有恒定的酸碱度(pH值: 7·2~7·4)、稳定的温度(37℃)、
较高的相对湿度(95%)、稳定的CO2水平(5%)。本文介绍了二氧化碳培养箱的原理，以及正确使用方法和
注意要点。
　　〔关键词〕二氧化碳培养箱;二氧化碳浓度;正确使用
二氧化碳培养箱是现代大中型医院进行科学研
究必不可少的重要设备，分布于医院各个实验室。
它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如恒定的酸碱度(pH值:
7·2~7·4)，稳定的温度(37℃)，较高的相对湿度
(95%)，稳定的二氧化碳水平(5%)，来对组织、
细胞、细菌进行体外培养的一种装置。常用的二氧
化碳培养箱有两种类型:气套式和水套式。
二氧化碳培养箱有两条基本的要求:一是要求
二氧化碳培养箱能够对温度、二氧化碳浓度和湿度
提供Z精确稳定的控制，以便于其研究工作的进
展;二是要求二氧化碳培养箱能够对培养箱内的微
生物污染进行有效的防范，并能够定期消除污染，
以保护研究成果，防止样品损失。
1　二氧化碳培养箱基本工作原理
水套式二氧化碳培养箱的温度是通过电热丝给
水套内的水加热，再通过箱内温度传感器来检测温
度变化，使箱内的温度恒定在设置温度。气套式二
氧化碳培养箱的加热是通过遍布箱体气套层内的加
热器直接对内箱体进行加热的，又叫六面直接加
热。气套式与水套式相比，具有加热快，温度的恢
复比水套式培养箱迅速的特点，特别有利于短期培
养以及需要箱门频繁开关的培养。箱内温度一般设
定在37℃±0·2℃左右。
二氧化碳培养箱控制二氧化碳的浓度是通过二
氧化碳浓度传感器来进行的。二氧化碳传感器用来
检测箱体内二氧化碳浓度，将检测结果传递给控制
电路及电磁阀等控制器件，如果检测到箱内二氧化
碳浓度偏低，则电磁阀打开，二氧化碳进入箱体
内，直到二氧化碳浓度达到所设置浓度，此时电磁
阀关闭，箱内二氧化碳切断，达到稳定状态。二氧
化碳采样器将箱内二氧化碳和空气混合后的气体取
样到机器外部面板的采样口，以随时用二氧化碳浓
度测定仪来检测二氧化碳的浓度是否达到要求。
目前大多数的二氧化碳培养箱是通过增湿盘的
蒸发作用产生湿气的(其产生的相对湿度水平可达
95%左右，但开门后湿度恢复速度很慢)。因为湿
度蒸发面积越大，越容易达到Z大相对饱和湿度并
且开关门后的湿度恢复的时间越短。所以湿度蒸发
面积大的培养箱较湿度蒸发面积小的培养箱容易保
持Z大相对饱和湿度。
2　一定要做好使用前的准备工作
二氧化碳培养箱应由专人负责使用，操作盘上
的任何开关和调节旋扭一旦固定后，不要随意扭
动，以免影响箱内温度，二氧化碳浓度，湿度的波
动，同时降低机器的灵敏度。箱子的放置要水平，
避免阳光直射和灰尘等，要保证仪器周围的气流循
环，后部及侧面应留出5 cm的空隙。加装稳压电
源保证电源电压波动不超过220 V±10%。所加入
的水必须是蒸馏水或无离子水，防止矿物质储积在
水箱内产生腐蚀作用，经常检查箱内水是否足够，
水位应加至“水位指示灯”灭灯时为止。使用前箱
内应用消毒酒精或碘溶液彻底擦洗，防止其他微生
物污染，导致实验失败。在房间安装空调，使环境
温度保持在25℃左右。所使用的二氧化碳必须是
纯净的，否则降低二氧化碳传感器的灵敏度和污染
二氧化碳过滤装置。
3　正确充气延长二氧化碳传感器使用寿命
二氧化碳培养箱箱内气压由二氧化碳气体传感
器控制。二氧化碳传感器正常反馈要求进气压为
0·06MPa。当箱内气压降低时，二氧化碳传感器在
低压刺激下有节奏地开闭，向箱内慢慢充气，当进
气压达0·1MPa时，自动停止调节。如充气方法不
当，使进气压力增大，当超过0·1MPa甚至0·2MPa
压力，会损伤二氧化碳传感器。开始这种损伤效应
不明显，不易察觉，反复错误操作，二氧化碳传感
器损伤累积Z终致命损坏，使气压调节失灵。因
此，二氧化碳传感器寿命与二氧化碳进气压大小有
关，只要做好进气压调节，就能保护二氧化碳传感
器性能。二氧化碳传感器价格昂贵，更换不易，所
以一定要做好进气压调节，延长二氧化碳传感器使
用寿命。
4　做培养时注意培养箱湿度
箱内湿度对于培养工作来说是一项非常重要然
而又经常被忽略的因素。因为饱和湿度环境可以避
免培养液中二氧化碳逃逸，培养液中pH值稳定，
有利于细胞生长，足够的湿度水平并且要有足够快
的湿度恢复速度(如在开关门后)才能保证不会由
于过度干燥而导致培养失败。所以二氧化碳培养箱
使用过程中，在箱内托盘中放一定量的灭菌水(3/2
至全盘)，使箱内成为饱和湿度环境。如使用者忘
记补加水，使培养细胞处于低湿度甚至干热环境
中，培养液二氧化碳气体易挥发，液体pH值升
高，影响细胞生长，在工作中要力求避免此问题发
生。样本多时，箱内分区存放，培养物用筐或瓷盘
存放，这样存取快速，缩短开门时间，减少箱内气
体和湿度变化，节省气体，稳定了细胞生长环境。
5　防止二氧化碳培养箱污染做好箱内消毒
二氧化碳培养箱污染是导致细胞培养失败的一
个主要因素，所以要减少和防止污染的发生，主要
途径是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，采
取消毒措施。例如，针对箱内湿热环境易滋生细菌
等问题，我们采用在1000mL水中加2mL新洁尔灭
液，定期用酒精和紫外线消毒箱内空气，培养物酒
精擦拭入箱内，盘里的水至少要一周换一次，控制
污染，可以维持适应的蒸发作用，减少箱内微生物
滋生速度。为了培养箱免受污染并且保证仪器箱体
内的生物清洁性，有些二氧化碳培养箱设计了自动
排除污染装置来有效防止污染的产生。目前有多种
消毒灭菌方式，如带有紫外消毒功能的CO2培养
箱。还有的设计生产了HEPA过滤器能过滤培养箱
内空气，可过滤除去99·97%的0·3μm以上的颗
粒，此外，还有设计了能使箱内达到高温湿热的环
境从而杀死污染微生物，达到消毒灭菌目的的培养
箱。
6　二氧化碳培养箱零点飘移的监控和零点的调整
培养箱使用过程中，二氧化碳零点会发生自然
飘移现象，这种现象不能在箱面气体显示框中表现
出来，使用者也不易觉察到飘移结果。二氧化碳零
点是否飘移，可通过二氧化碳气体测试仪，从控制
盘上的采样口可以采到培养箱内的气体，然后用气
体色谱仪就可以测到二氧化碳浓度了。
二氧化碳培养箱零点的调整的步骤(一般以空
气为标准来校零，每半年进行一次，以Thermo
3111型为例):
(1)把二氧化碳浓度设定值设为零，目的是不
让钢瓶中二氧化碳进入箱内。
(2)打开所有的门5 min，往水盆内加上水，
关上所有的门，稳定12 h以上。
(3)等温湿度充分稳定后，观察二氧化碳浓度
显示值是否为零，若不为零，校正至零(按Mode
键至Cal档，按左键或右键选择至显示“CO2 CAL
XX·X”，用上键或下键把数值调为零，然后按En-
ter键确认)。
(4)重新把二氧化碳浓度设定值设回(如
5·0 %)。
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