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二氧化碳培养箱是一种专门用于细胞、组织或微生物培养的恒温恒湿装置，通过模拟人体生理环境，提供恒定的温度、一定浓度的二氧化碳以及相对稳定的湿度，以满足细胞生长所需的生理条件。
工作原理
- 温度控制：主要有空气夹套式和水套式加热两种。温度控制系统根据设定值通过闭环反馈调节加热功率，使箱体内部温度保持在细胞生长适宜的范围内。
- 二氧化碳浓度控制：二氧化碳通过培养箱的气体入口持续通入，并由红外或热导二氧化碳传感器实时监测浓度，系统通过调节电磁阀开闭来控制二氧化碳流量，以维持设定浓度。
- 湿度调节：常见方法是通过水盘自然蒸发形成湿润环境，有些设备也配备主动加湿系统，使相对湿度一般维持在90%以上。
结构组成
- 外壳与内胆：外壳多为钢板喷塑材质，内胆通常采用不锈钢材质，具备抗腐蚀性及易清洁性。
- 控制系统：包含温控器、二氧化碳浓度控制器、湿度调节器、报警系统、操作界面等。
- 传感器与执行部件：如温度传感器、二氧化碳传感器、湿度传感器、电磁阀、风机等。
- 辅助设备：包括水盘、培养托盘、高效空气过滤器、紫外灯等。
类型
- 水套式二氧化碳培养箱：通过箱体内部的水夹套作为加热介质，热稳定性和抗干扰能力好，适合对温度波动要求严格的实验。
- 气套式二氧化碳培养箱：利用空气直接加热箱体内部，升温速度快，结构简单，维护方便。
- 多气体培养箱：除了控制二氧化碳外，还能调控氧气浓度，适用于研究低氧或高氧条件下细胞的生理响应。
- 堆叠式培养箱：适合实验室空间有限的环境，可将多个培养箱垂直叠放使用，独立控制，互不干扰。
应用领域
- 细胞生物学研究：用于培养人类或动物细胞系，研究细胞增殖、凋亡、分化等生理过程。
- 药物筛选与开发：通过细胞水平筛选候选化合物对特定靶标的作用。
- 组织工程：为细胞扩增和组织构建提供稳定的微环境支持。
- 生物制品生产：包括抗体、疫苗、细胞因子等产品的研发与生产所需的细胞培养过程。
- 微生物培养：部分微需氧或特定二氧化碳条件下的细菌、真菌也可借助二氧化碳培养箱进行生长实验。
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