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二氧化碳培養(yǎng)箱是一種專門用于細(xì)胞、組織或微生物培養(yǎng)的恒溫恒濕裝置，通過模擬人體生理環(huán)境，提供恒定的溫度、一定濃度的二氧化碳以及相對(duì)穩(wěn)定的濕度，以滿足細(xì)胞生長所需的生理?xiàng)l件。
工作原理
- 溫度控制：主要有空氣夾套式和水套式加熱兩種。溫度控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值通過閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)加熱功率，使箱體內(nèi)部溫度保持在細(xì)胞生長適宜的范圍內(nèi)。
- 二氧化碳濃度控制：二氧化碳通過培養(yǎng)箱的氣體入口持續(xù)通入，并由紅外或熱導(dǎo)二氧化碳傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濃度，系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)電磁閥開閉來控制二氧化碳流量，以維持設(shè)定濃度。
- 濕度調(diào)節(jié)：常見方法是通過水盤自然蒸發(fā)形成濕潤環(huán)境，有些設(shè)備也配備主動(dòng)加濕系統(tǒng)，使相對(duì)濕度一般維持在90%以上。
結(jié)構(gòu)組成
- 外殼與內(nèi)膽：外殼多為鋼板噴塑材質(zhì)，內(nèi)膽通常采用不銹鋼材質(zhì)，具備抗腐蝕性及易清潔性。
- 控制系統(tǒng)：包含溫控器、二氧化碳濃度控制器、濕度調(diào)節(jié)器、報(bào)警系統(tǒng)、操作界面等。
- 傳感器與執(zhí)行部件：如溫度傳感器、二氧化碳傳感器、濕度傳感器、電磁閥、風(fēng)機(jī)等。
- 輔助設(shè)備：包括水盤、培養(yǎng)托盤、高效空氣過濾器、紫外燈等。
類型
- 水套式二氧化碳培養(yǎng)箱：通過箱體內(nèi)部的水夾套作為加熱介質(zhì)，熱穩(wěn)定性和抗干擾能力好，適合對(duì)溫度波動(dòng)要求嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)。
- 氣套式二氧化碳培養(yǎng)箱：利用空氣直接加熱箱體內(nèi)部，升溫速度快，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。
- 多氣體培養(yǎng)箱：除了控制二氧化碳外，還能調(diào)控氧氣濃度，適用于研究低氧或高氧條件下細(xì)胞的生理響應(yīng)。
- 堆疊式培養(yǎng)箱：適合實(shí)驗(yàn)室空間有限的環(huán)境，可將多個(gè)培養(yǎng)箱垂直疊放使用，獨(dú)立控制，互不干擾。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 細(xì)胞生物學(xué)研究：用于培養(yǎng)人類或動(dòng)物細(xì)胞系，研究細(xì)胞增殖、凋亡、分化等生理過程。
- 藥物篩選與開發(fā)：通過細(xì)胞水平篩選候選化合物對(duì)特定靶標(biāo)的作用。
- 組織工程：為細(xì)胞擴(kuò)增和組織構(gòu)建提供穩(wěn)定的微環(huán)境支持。
- 生物制品生產(chǎn)：包括抗體、疫苗、細(xì)胞因子等產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)所需的細(xì)胞培養(yǎng)過程。
- 微生物培養(yǎng)：部分微需氧或特定二氧化碳條件下的細(xì)菌、真菌也可借助二氧化碳培養(yǎng)箱進(jìn)行生長實(shí)驗(yàn)。
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