1.什么是二氧化碳培養(yǎng)箱

二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(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，用來對細胞/組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。

二氧化碳培養(yǎng)箱比普通的電熱恒溫培養(yǎng)箱多了二氧化碳濃度控制系統(tǒng)，并對箱內(nèi)環(huán)境的溫度和濕度進行了嚴格控制，如穩(wěn)定的CO₂水平（5％）、穩(wěn)定的溫度（37℃）、較高的相對濕度（95％），因此使生物細胞，組織等的培養(yǎng)成功率、效率都得到改善，是普通的電熱恒溫培養(yǎng)箱無法替代的新型培養(yǎng)箱。

2.為什么要用二氧化碳培養(yǎng)箱

氣體是哺乳動物細胞培養(yǎng)生存必需條件之一,所需氣體主要有氧氣和二氧化碳。氧氣參與三羧酸循環(huán),產(chǎn)生供給細胞生長增殖的能量和合成細胞生長所需用的各種成分。開放培養(yǎng)時一般把細胞置于95%空氣加5%二氧化碳混合氣體環(huán)境中。CO₂既是細胞代謝產(chǎn)物，也是細胞所需成分，它主要與維持培養(yǎng)液的pH有直接關(guān)系。動物細胞多數(shù)需要微堿性環(huán)境，pH為7.2~7.4，以不超出6.8~7.6為宜。在細胞培養(yǎng)過程中，隨著CO₂釋放量的增多，培養(yǎng)基會變酸，因此常在培養(yǎng)基中加入NaHCO₃（與CO₂溶于水后所形成的H₂CO₃構(gòu)成一個緩沖對）來調(diào)節(jié)pH。NaHCO₃具有釋放CO₂的傾向，加入CO₂可以抑制這個反應(yīng)的進行。培養(yǎng)箱中CO₂濃度應(yīng)與培養(yǎng)液中NaHCO₃濃度相平衡，如果培養(yǎng)箱中CO₂濃度設(shè)定在5%，培養(yǎng)液中NaHCO₃的加入量應(yīng)為1.97 g/L；如果CO₂濃度維持在10%，則NaHCO₃的加入量應(yīng)為3.95 g/L。

精確控制二氧化碳濃度，這就是二氧化碳培養(yǎng)箱成為細胞或組織體外培養(yǎng)環(huán)境不二之選的重要原因。

3.如何選擇二氧化碳培養(yǎng)箱

二氧化碳培養(yǎng)箱，需要保證穩(wěn)定的氣體環(huán)境、溫度、濕度、具備良好的防污染措施，以及便捷的控制方式。

細胞培養(yǎng)其他必須的因素：

1、無毒和無菌是體外培養(yǎng)細胞的首要條件。為保證細胞能在體外環(huán)境中生長繁殖，必須要確保無菌工作區(qū)域。

2、合適的溫度：一般哺乳類與禽類細胞在體外培養(yǎng)的適宜溫度是37℃，不適宜的環(huán)境溫度會影響細胞的生長。

3、適宜的滲透壓：高滲溶液或低滲溶液會引起細胞發(fā)生褶皺、腫脹、破裂。

①CO2濃度精確控制

②溫度精準控制

③滿足細胞培養(yǎng)的濕度要求

水是細胞的重要組成部分，在培養(yǎng)箱中對細胞進行培養(yǎng)過程里，制冷或者制熱最直接的影響是細胞的培養(yǎng)基快速蒸發(fā)失水，蒸發(fā)將導(dǎo)致培養(yǎng)基上的滲透作用增強，產(chǎn)生滲透性脫水；培養(yǎng)基中鹽濃度增加，細胞中水分跑出細胞外細胞收縮，新陳代謝變緩，細胞死亡。

培養(yǎng)箱內(nèi)相對濕度的控制室非常重要的，飽和濕度環(huán)境可以避免培養(yǎng)液中二氧化碳逃逸，保持pH值穩(wěn)定，也能防止由于干燥使培養(yǎng)液中水分蒸發(fā)，滲透壓升高，導(dǎo)致細胞培養(yǎng)失敗。大多數(shù)的二氧化碳培養(yǎng)箱是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的，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。一些培養(yǎng)箱在底部設(shè)置濕度蓄水池，這樣可以增強蒸發(fā)作用，但是，這個系統(tǒng)也更復(fù)雜，由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的增加一些難以預(yù)料的問題也會在使用過程中出現(xiàn)。

④有效控制污染物

體外培養(yǎng)的細胞缺乏抗感染能力，所以防止污染是決定培養(yǎng)成功與否的首要條件，因而需要操作過程中盡可能地保證無菌。二氧化碳培養(yǎng)箱可應(yīng)用不同的裝置去減少和防止污染的發(fā)生，讓用戶具有多重滅菌選擇。

（1）干熱滅菌

利用干熱空氣使細菌的原生質(zhì)凝固，并使細菌的酶系統(tǒng)破壞而殺死細菌的方法。對于耐熱芽孢桿菌，干熱滅菌容易形成芽孢，無法一次徹底滅菌。通常需要在37℃培養(yǎng)，使芽孢復(fù)蘇后進行二次滅菌才能達到徹底滅菌效果。

（2）濕熱滅菌

以高溫高壓水蒸氣為介質(zhì)，由于蒸汽潛熱大，穿透力強，容易使蛋白質(zhì)變性或凝固，進而導(dǎo)致微生物的死亡，所以該法的滅菌效率比干熱滅菌法高。且濕熱滅菌溫度較干熱低，對電子元件特別是傳感器的損傷小，可以延長培養(yǎng)箱的使用壽命。

（3）紫外滅菌

紫外線滅菌是用紫外線管照射進行的。波長在220-300nm的紫外線稱為“殺生命區(qū)”，紫外線殺菌效果取決于紫外線燈管的功率大小和照射時間，加上被照空間及面積大小等諸多不穩(wěn)定因素，導(dǎo)致紫外線殺菌效果不是很理想。此外紫外線對人體有傷害作用。

（4）過濾滅菌

所有進入培養(yǎng)箱的氣體均經(jīng)過0.2μm在線過濾器過濾，以消除氣體雜質(zhì)和污染物。