二氧化碳培养箱的工作原理

二氧化碳培养箱是在培养箱箱内模拟出一个和细胞或组织相似的在生物体内的生长环境。培养箱要求稳定的温度以及稳定的CO2水平恒定的酸碱度、比较高的相对饱和湿度，对细胞或组织进行体外培养的一种设备。

1.湿度的控制

因培养物需工作室内保持一定的湿度时，二氧化碳培养箱配有水盘。用户可在培养时将水盘放入工作室内，水盘加上适量的蒸馏水让其在工作室内自然蒸发，一般相对湿度可达95%。

2.温度的控制

二氧化碳培养箱温度控制器由铂电阻作为传感器与数字控制电路、LED数字显示电路等组成，当传感器输出与温度成正比的电阻信号转换成电压信号经电路放大后，一路送至显示电路显示实测温度。另一路送至比较器与设定值比较。当二者产生偏差时，触发可控硅功率管输出功率使加热管产生热量。当偏差减小直至为零时，其加热管发出的热量亦随之减小，直至停止加热。

控制线路中有超温及水位报警功能。当显示温度超过设定值2.0℃时，温度控制器发出声光报警信号，同时切断输出，停止加热，防止温度继续上升；当水箱内水位过高或过低时，水位控制器发出声光报警信号，同时切断加热输出。

3.气路的控制

气路由高浓度的CO2钢瓶、气泵、稳压阀、针型阀，电磁阀、流量计及储气瓶等组成。

当输入一定压力的高浓度CO2气体，通过调节阀、针阀及电磁阀的流量、时间控制，保证一定量的CO2气体进入工作室，达到自动控制工作室内的CO2浓度值。该值同时通过显示电路显示，便于观察了解。为方便用户在使用中进行浓度的监视和采样，在CO2箱的后背面装有采样、监视口。因采用了快慢速双重充气法，使CO2箱在开、关门后，工作室内的CO2浓度能快速恢复且无过冲现象。在CO2箱工作过程中，由储气瓶对工作室内进行补气，以保持稳定的CO2浓度值。

大多数动物细胞培养适宜的pH范围往往是7.2-7.4，也就是需要微碱性环境。

在细胞培养中，以5%的二氧化碳气体比例为宜，相当于构成碳酸盐pH缓冲系统是一种生理pH缓冲系统（它是人体血液中最重要的pH缓冲系统），即培养箱中CO2浓度与培养液中NaHCO3浓度相平衡（相当于缓冲对）。

在细胞培养过程中，随着CO2释放量的增多，培养基会变酸，因此常加入碳酸氢钠来调节pH（动物细胞培养液中加入的血清中也有这样的物质，这也是动物细胞的培养为什么要加入血清的原因之一）。碳酸氢钠具有释放CO2的倾向，加入CO2可以抑制这个反应的进行，使培养液处理弱碱性。

当然，如果我们的培养基pH值偏酸或偏碱的程度不是很大,放入CO2培养箱后会有所改善;如果pH值偏离的程度很大,那就需要加酸或加碱调节pH。

二氧化碳培养箱是为了细胞培养的实验室提供标准的应用，为细胞提供可适合的培养环境，简单的设计保证细胞免遭污染，满足细胞和组织生长要求。