GalaxyB二氧化碳培养箱
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发布时间：2022-04-22 21:59
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时间：2022-07-08 13:21
摘 要〕二氧化碳培养箱是医院实验室最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
提供最精确稳定的控制,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,越容易达到最大相对饱和湿度并
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
持最大相对饱和湿度。
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
器损伤累积最终致命损坏,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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