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为什么细胞培养需要用二氧化碳培养箱?

一般细胞培育液的pH在7.0-7.4之间。因为碳酸盐pH缓冲体系是一种生理pH缓冲体系,所以大多数培育液用它来坚持安稳的pH。用粉末制造培育液时,常常需求参加必定量的碳酸氢钠。对大多数以碳酸盐作为pH缓冲体系的培育液而言,以为了坚持安稳的pH,培育箱中的二氧化碳需求坚持在2-10%之间,以坚持培育液中溶解的二氧化碳的浓度。一起细胞培育的器皿需求必定程度的透气,以便于气体的交流。

是不是选用其他pH缓冲体系就不需求二氧化碳培育箱了呢?人们发现因为空气中的二氧化碳浓度很低,假如细胞不在二氧化碳培育箱中培育,培育液中的HCO3-会被耗尽,这样会影响细胞的正常成长。所以大部分动物细胞的培育,仍是需求二氧化碳培育箱。

在曩昔的数十年间,细胞生物学、分子生物学、药理学等的研讨范畴都有了惊人的长足前进,一起,这些范畴中的技能运用也不得不跟上“脚步 。尽管典型的生命科学试验室设备有了很大的改动,但二氧化碳培育箱依然是试验室中的首要组成部分,其运用的意图都是坚持和促进细胞和安排更好地成长。可是,跟着技能的前进,其功用和运作都变得越来越准确、牢靠和便利。现在,二氧化碳培育箱已成为试验室遍及运用的惯例仪器之一,已广泛运用于医学、免疫学、遗传学、微生物、农业科学、药物学的研讨和出产。

CO2培育箱是经过对周围环境条件的操操控造出一个能使细胞/安排更好地成长的环境,条件操控的成果就会构成一个安稳的条件:如安稳的酸碱度、安稳的温度、较高的相对湿度、安稳的CO2水平,这便是为什么上述范畴的研讨员如此热衷于运用便利安稳牢靠的二氧化碳培育箱。

此外,因为添加了二氧化碳浓度操控,并且运用微操控器对培育箱温度进行准确操控,使生物细胞,安排等的培育成功率、功率都得到改进。总归,二氧化碳培育箱是一般电热恒温培育箱不行代替的新式培育箱。

运用者对二氧化碳培育箱的选购关怀的当然便是其牢靠性、污染物的操控和运用便利。CO2培育箱首要操控模仿活体内环境相关的3个根本变量:安稳的CO2水平、温度、相对湿度。要有安稳的培育环境,就要考虑这三方面的影响要素,选购时,就应该对这些“重中之重 有必定的了解才干选到合适自己的仪器。可是,其它的一些方面的“小 要素也不能疏忽,因为这些都会影响仪器的运用价值和寿数。选购时,就应该从各方面的要素加以考虑。

温度操控:

坚持培育箱内安稳的温度是坚持细胞健康成长的重要要素。当选购二氧化碳培育箱时,有两种类型的加热结构可供挑选:气套式加热和水套式加热。尽管这两种加热体系都是准确和牢靠的,可是它们都有着各自的长处和缺陷。水套式培育箱是经过一个独立的热水间隔间围住内部的箱体来坚持温度安稳的。热水经过天然对流在箱体内循环活动,热量经过辐射传递到箱体内部然后坚持了温度的安稳。共同的水套式规划有其长处:水是一种很好的绝热物质,当遇到断电的时分,水套式体系就能更牢靠地持久坚持培育箱内的温度准确性和安稳性。假如您的试验环境不太安稳并需求坚持长时间安稳的培育条件,此刻,水套式规划的二氧化碳培育箱便是您较好的挑选。而气套式加热体系是经过箱体内的加热器直接对箱内气体进行加热的。气套式规划在箱门频频开关引起的温度常常性改动的状况下可以敏捷康复箱体内的温度安稳。因此,气套式与水套式比较,具有加热快,温度的康复比水套式培育箱敏捷的特色,特别有利于短期培育以及需求箱门频频开关的培育。此外,关于运用者来说气套式规划比水套式更简单化。在购买气套式培育箱时,要留意的是:为了不影响培育,培育箱还应该有一个电扇以确保箱内空气的流转和循环,此设备还有助于箱内温度、CO2和相对湿度的敏捷康复。

此外,有些类型的二氧化碳培育箱还具有外门及辅佐加热体系,这个体系能加热内门,提供给细胞杰出的湿度环境,确保细胞渗透压坚持平衡,且可有用避免构成冷凝水以坚持培育箱内的湿度和温度。假如您的培育环境需求准确的操控,那么这个辅佐体系则是必不行少的。

CO2操控:

CO2浓度勘探可经过两种操控体系——红外传感器或热传导传感器进行丈量。当二氧化碳培育箱的门被翻开时,CO2从箱体内漏出,此刻传感器就会勘探到CO2浓度的下降,并做出及时的反响,从头注入CO2使其康复到原先预设的水平。热传导传感器监控CO2浓度的作业原理是经过丈量两个电热调理器之间的电阻改动来完成的。箱内CO2浓度的改动会改动两个电热调理器间的电阻,然后促进传感器发生反响以到达调理CO2水平的作用。TC操控体系的一个缺陷便是箱内温度和相对湿度的改动会影响传感器的准确度。当箱门被频频翻开时,不只CO2浓度,温度和相对湿度也会发生很大的动摇,因此影响了TC传感器的精度。当需求准确的培育条件和频频敞开培育箱门时,此操控体系就显得不太适用了。红外传感器作为另一个可挑选的操控体系比TC体系具有更准确的CO2操控能力,它是经过一个光学传感器来检测CO2水平的。IR体系包含一个红外发射器和一个传感器,当箱体内的CO2吸收了发射器发射的部分红外线之后,传感器就可以检测出红外线的削减数,而被吸收红外线的量正好对应于箱体内CO2的水平,然后可以得出箱体内CO2的浓度。因为IR体系不会因温度和相对湿度的改动而受到影响,所以它比TC体系更准确,特别适用于需求频频敞开培育箱门的细胞培育。可是,此体系比TC体系更贵,这时就要结合经费预算进行考虑了。

相对湿度操控:

培育箱内相对湿度的操控是十分重要的,坚持满足的湿度水平才干确保不会因为过度单调而导致培育失利。大型的二氧化碳培育箱是用蒸汽发生器或喷雾器来操控相对湿度水平的,而大多数中、小型培育箱则是经过湿度操控面板的蒸腾作用发生湿气的。一些培育箱有一个能在加热的操控面板上坚持水份的湿度蓄水池,这样可以增强蒸腾作用,此蓄水池能添加相对湿度水平达97-98%。可是,这个体系也更杂乱,因为杂乱结构的添加一些难以预料的问题也会在运用进程中呈现。

微处理操控体系:

每一个运用者都期望所用的仪器可以便利好用,微处理操控体系和其它各种功用附件的运用,就使得二氧化碳培育箱的操作和操控都十分的简洁。微处理操控体系是坚持培育箱内温度、湿度和CO2浓度稳态的操作体系。例如PIC微处理器操控体系,它能严格操控气体的浓度并将其损耗降至极低水平,以确保培育环境安稳不变,且能确保长时间培育进程中箱内温度准确,并有LED显现,可设置、校对温度和CO2浓度。不同的微处理体系尽管姓名不相同,可是其原理与操控作用则无甚差异,选购时不用太介意它们姓名上的差异,关键是要自己觉得运用起来便利,简单操作,并且要可以到达所需的操控精度。

此外,我想一个报警体系也是不行少的吧,它能让你及时知道培育箱呈现的状况,并做出反响,然后很大极限地下降了丢失,确保试验的连续性。有些培育箱有声/光报警设备,温度改动达±0.5℃,或CO2浓度改动达±5时,即会主动报警;有些具有CO2浓度反常报警显现功用。这些设备都是为了便利运用者,以削减繁琐单调的试验进程而规划的。

污染物的操控:

污染是导致细胞培育失利的一个首要要素,因此,二氧化碳培育箱的制造商们规划了多种不同的设备去削减和避免污染的发生,其首要途径都是尽量削减微生物可以成长的区域和外表,并结合主动扫除污染设备来有用避免污染的发生。例如,鉴于CO2培育箱在运用进程中有时会伴有霉菌成长,为确保培育箱免受污染且确保仪器箱体内的生物清洁性,有些公司开发规划了带有紫外清洁功用的增强型CO2培育箱;还有公司规划的特有铜外壳HEPA滤器能过滤培育箱内空气,可过滤除掉99.97的0.3um以上的颗粒,并能有用杀死过滤时被挡在滤器内的微生物颗粒;此外,主动灭菌设备能使箱内温度到达90℃然后杀死污染微生物,当它与HEPA体系结合运用就可以极大的削减污染。这些设备关于细胞培育来说是必不行少,但挑选何种清洁设备呢?当然功用越多越好的适用,可是价格也会随之上升。假如经费有限,只能挑选一个价格较廉价的,这时就应该合作运用一些消毒剂和除菌剂,常常进行消毒灭菌,也能到达贵仪器的作用,仅仅比较费事一点罢了。总归,不管挑选何种设备,都要时间留意坚持培育箱的清洁,常常整理箱体,这样才干添加仪器的运用寿数,并使试验顺利进行,确保成果的牢靠性。


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