一、微處理控制系統(tǒng)

微處理控制系統(tǒng)是維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度和

CO2

濃度穩(wěn)態(tài)的操作系統(tǒng)。

微處理控制系統(tǒng)和其它各種功能附件

（

如高低溫自動(dòng)調(diào)節(jié)和警報(bào)裝置、

CO2

警報(bào)

裝置、密碼保護(hù)設(shè)置等

）

的運(yùn)用，使得二氧化碳培養(yǎng)箱的操作和控制都非常的簡

便。如：

LEEC

的

PID

微處理器觸摸屏控制系統(tǒng)，它能嚴(yán)格控制氣體的濃度并將

其損耗降低水平，

以保證培養(yǎng)環(huán)境恒定不變，

且能保證長期培養(yǎng)過程中箱內(nèi)

溫度，并有液晶顯示，圖形化過程監(jiān)控、干預(yù)事件記錄等。此外報(bào)警系統(tǒng)也

是不可少，

它能讓你及時(shí)知道培養(yǎng)箱出現(xiàn)的情況，

并做出反應(yīng)，

從而zui大限度地

降低了損失，保證實(shí)驗(yàn)的連續(xù)性。有些培養(yǎng)箱有聲

/

光報(bào)警裝置，溫度變化達(dá)±

0.5

℃，或

CO2

濃度變化達(dá)±

5%

時(shí)，即會(huì)自動(dòng)報(bào)警；有些具有

CO2

濃度異常報(bào)

警顯示功能；有些具有低壓、斷電報(bào)警功能。這些裝置都是為了方便使用者，以

減少繁瑣枯燥的實(shí)驗(yàn)過程而設(shè)計(jì)的。

二、加熱方式

氣套式加熱和水套式加熱，

兩種加熱系統(tǒng)都是和可靠的，

同時(shí)它們都有

著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

水套式加熱是通過一個(gè)的水套層包圍內(nèi)部的箱體來維

持溫度恒定的，其優(yōu)點(diǎn)：水是一種很好的熱物質(zhì)，當(dāng)遇到斷電的時(shí)候，水套式

系統(tǒng)就可以比較長時(shí)間的保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，

有利于實(shí)驗(yàn)環(huán)境

不太穩(wěn)定

（

如有用電限制或經(jīng)常停電

）

的用戶選用。氣套式加熱是通過遍布箱體氣

套層內(nèi)的加熱器直接對內(nèi)箱體進(jìn)行加熱的，

又叫六面直接加熱。

氣套式與水套式

相比，

具有加熱快，

溫度的恢復(fù)比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點(diǎn)，

特別有利于短期培

養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關(guān)取放樣的培養(yǎng)。

此外，

對于使用者來說氣套式設(shè)計(jì)比水

套式簡單化

（

水套式需要對水箱進(jìn)行加水、清空和清洗，并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運(yùn)

作的情況，還有潛在的污染隱患

）

。二氧化碳濃度控制紅外傳感器

（IR）

或熱導(dǎo)傳感

器

（TC）

進(jìn)行測量。兩種傳感器各有優(yōu)缺點(diǎn)。熱導(dǎo)傳感器監(jiān)控

CO2

濃度的工作原理

是基于對內(nèi)腔空氣熱導(dǎo)率的連續(xù)測量

,

輸入

CO2

氣體的低熱導(dǎo)率會(huì)使腔內(nèi)空氣的

熱導(dǎo)率發(fā)生變化

,

這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與

CO2

濃度直接成正比的電信號。

TC

控制系

統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)就是箱內(nèi)溫度和相對濕度的改變會(huì)影響傳感器的度。

當(dāng)箱門被

頻繁打開時(shí)，不僅

CO2

濃度，溫度和相對濕度也會(huì)發(fā)生很大的波動(dòng)，因而影響

了

TC

傳感器的精度。當(dāng)需要的培養(yǎng)條件和頻繁開啟培養(yǎng)箱門時(shí)，此控制系

統(tǒng)就顯得不太適用了。紅外傳感器

（IR）

它是通過一個(gè)光學(xué)傳感器來檢測

CO2

水平

的。

IR

系統(tǒng)包括一個(gè)紅外發(fā)射器和一個(gè)傳感器，當(dāng)箱體內(nèi)的

CO2

吸收了發(fā)射器

發(fā)射的部分紅外線之后，

傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，

而被吸收紅外線

的量正好對應(yīng)于箱體內(nèi)

CO2

的水平，從而可以得出箱體內(nèi)

CO2

的濃度。由于

IR

系統(tǒng)是通過紅外線減少來確定箱內(nèi)

CO2

濃度，而箱體內(nèi)顆粒物能夠反射或部分

吸收紅外線，

使得

IR

系統(tǒng)對箱體內(nèi)顆粒物的多少比較敏感，

 

IR

傳感器應(yīng)用在進(jìn)

氣口具有

HEPA

空氣過濾器的培養(yǎng)箱較合適。

三、相對濕度

箱內(nèi)濕度對于培養(yǎng)工作來說是一項(xiàng)非常重要然而又經(jīng)常被忽略的因素。

維持

足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復(fù)速度

（

如在開關(guān)門后

）

才能保證不會(huì)由

于過度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。

目前大多數(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

（

其產(chǎn)生的相對濕度水平可達(dá)

95%

左右，但開門后濕度恢復(fù)速度

很慢

）

。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因?yàn)闈穸日舭l(fā)面積越大，越容易達(dá)

到zui大相對飽和濕度并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)的時(shí)間越短。

 

四、污染物的控制

污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，

二氧化碳培養(yǎng)箱的制造商們設(shè)計(jì)

了多種不同的裝置去減少和防止污染的發(fā)生，

其主要途徑都是盡量減少微生物可

以生長的區(qū)域和表面，并結(jié)合自動(dòng)排除污染裝置來有效防止污染的產(chǎn)生。例如，

鑒于

CO2

培養(yǎng)箱在使用過程中有時(shí)會(huì)伴有霉菌生長，為確保培養(yǎng)箱免受污染且

保證儀器箱體內(nèi)的生物清潔性，有些公司開發(fā)設(shè)計(jì)了帶有紫外消毒功能的

CO2

培養(yǎng)箱；

還有公司設(shè)計(jì)

HEPA

濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣，

可過濾除去

99.97%

的

0.3um

以上的顆粒；

此外，

自動(dòng)高溫?zé)峥諝鈿⒕b置能使箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫

（

如

200

℃

）

從而殺死所有污染微生物，甚至芽孢等耐高溫微生物，這些裝置對于細(xì)胞

培養(yǎng)來說是有安全保障的。