技術(shù)文章
Technical articles使用者對(duì)二氧化碳培養(yǎng)箱的選購(gòu)關(guān)心的當(dāng)然就是其可靠性、污染物的控制和使用方便。CO2培養(yǎng)箱主要控制模擬活體內(nèi)環(huán)境相關(guān)的3個(gè)基本變量:穩(wěn)定的CO2水平、溫度、相對(duì)濕度。要有穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境,就要考慮這三方面的影響因素,選購(gòu)時(shí),就應(yīng)該對(duì)這些“重中之重"有yi定的了解才能選到適合自己的儀器。但是,其它的一些方面的“小"因素也不能忽略,因?yàn)檫@些都會(huì)影響儀器的使用價(jià)值和壽命。選購(gòu)時(shí),就應(yīng)該從各方面的因素加以考慮。
溫度控制:
保持培養(yǎng)箱內(nèi)恒定的溫度是維持細(xì)胞健康生長(zhǎng)的重要因素。當(dāng)選購(gòu)二氧化碳培養(yǎng)箱時(shí),有兩種類型的加熱結(jié)構(gòu)可供選擇:氣套式加熱和水套式加熱。雖然這兩種加熱系統(tǒng)都是穩(wěn)定和可靠的,但是它們都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。水套式培養(yǎng)箱是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的熱水間隔間包圍內(nèi)部的箱體來(lái)維持溫度恒定的。熱水通過(guò)自然對(duì)流在箱體內(nèi)循環(huán)流動(dòng),熱量通過(guò)輻射傳遞到箱體內(nèi)部從而保持了溫度的恒定。的水套式設(shè)計(jì)有其優(yōu)點(diǎn):水是一種很好的絕熱物質(zhì),當(dāng)遇到斷電的時(shí)候,水套式系統(tǒng)就能更可靠地長(zhǎng)久保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性(維持溫度恒定的時(shí)間是氣套式系統(tǒng)的4-5倍)。如果您的實(shí)驗(yàn)環(huán)境不太穩(wěn)定(如有用電限制,或者經(jīng)常停電)并需要保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的培養(yǎng)條件,此時(shí),水套式設(shè)計(jì)的二氧化碳培養(yǎng)箱就是您的選擇。而氣套式加熱系統(tǒng)是通過(guò)箱體內(nèi)的加熱器直接對(duì)箱內(nèi)氣體進(jìn)行加熱的。氣套式設(shè)計(jì)在箱門頻繁開(kāi)關(guān)引起的溫度經(jīng)常性改變的情況下能夠迅速恢復(fù)箱體內(nèi)的溫度穩(wěn)定。因此,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),有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開(kāi)關(guān)的培養(yǎng)。此外,對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)氣套式設(shè)計(jì)比水套式更簡(jiǎn)單化(水套式需要對(duì)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)。在購(gòu)買氣套式培養(yǎng)箱時(shí),要注意的是:為了不影響培養(yǎng),培養(yǎng)箱還應(yīng)該有一個(gè)風(fēng)扇以保證箱內(nèi)空氣的流通和循環(huán),此裝置還有助于箱內(nèi)溫度、CO2和相對(duì)濕度的迅速恢復(fù)。
此外,有些類型的二氧化碳培養(yǎng)箱
還具備外門及輔助加熱系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)能加熱內(nèi)門,提供給細(xì)胞良好的濕度環(huán)境,保證細(xì)胞滲透壓維持平衡,且可有效防止形成冷凝水以保持培養(yǎng)箱內(nèi)的濕度和溫度。如果您的培養(yǎng)環(huán)境需要穩(wěn)定的控制,那么這個(gè)輔助系統(tǒng)則是的。
CO2控制:
CO2濃度探測(cè)可通過(guò)兩種控制系統(tǒng)――紅外傳感器(IR)或熱傳導(dǎo)傳感器(TC)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)二氧化碳培養(yǎng)箱的門被打開(kāi)時(shí),CO2從箱體內(nèi)漏出,此時(shí)傳感器就會(huì)探測(cè)到CO2濃度的降低,并做出及時(shí)的反應(yīng),重新注入CO2使其恢復(fù)到原先預(yù)設(shè)的水平。熱傳導(dǎo)傳感器(TC)監(jiān)控CO2濃度的工作原理是通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電熱調(diào)節(jié)器(一個(gè)調(diào)節(jié)器暴露于箱體環(huán)境內(nèi),另一個(gè)則是封閉的)之間的電阻變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。箱內(nèi)CO2濃度的變化會(huì)改變兩個(gè)電熱調(diào)節(jié)器間的電阻,從而促使傳感器產(chǎn)生反應(yīng)以達(dá)到調(diào)節(jié)CO2水平的作用。TC控制系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)就是箱內(nèi)溫度和相對(duì)濕度的改變會(huì)影響傳感器的穩(wěn)定度。當(dāng)箱門被頻繁打開(kāi)時(shí),不僅CO2濃度,溫度和相對(duì)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(kāi)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)作為另一個(gè)可選擇的控制系統(tǒng)比TC系統(tǒng)具備更穩(wěn)定的CO2控制能力,它是通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)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(cè)出紅外線的減少量,而被吸收紅外線的量正好對(duì)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。因?yàn)镮R系統(tǒng)不會(huì)因溫度和相對(duì)濕度的改變而受到影響,所以它比TC系統(tǒng)更穩(wěn)定,適用于需要頻繁開(kāi)啟培養(yǎng)箱門的細(xì)胞培養(yǎng)。然而,此系統(tǒng)比TC系統(tǒng)更貴,這時(shí)就要結(jié)合經(jīng)費(fèi)預(yù)算進(jìn)行考慮了。
相對(duì)濕度控制:
培養(yǎng)箱內(nèi)相對(duì)濕度的控制是重要的,維持足夠的濕度水平才能保證不會(huì)由于過(guò)度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。大型的二氧化碳培養(yǎng)箱是用蒸汽發(fā)生器或噴霧器來(lái)控制相對(duì)濕度水平的,而大多數(shù)中、小型培養(yǎng)箱則是通過(guò)濕度控制面板(humiditypans)的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的(其產(chǎn)生的相對(duì)濕度水平可達(dá)95-98%)。一些培養(yǎng)箱有一個(gè)能在加熱的控制面板上保持水份的濕度蓄水池(humidityreservoir),這樣可以增強(qiáng)蒸發(fā)作用,此蓄水池能增加相對(duì)濕度水平達(dá)97-98%。但是,這個(gè)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(wèn)題也會(huì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)。