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CO2培養(yǎng)箱是在箱體內(nèi)模擬一個生物體內(nèi)的環(huán)境讓細(xì)胞或組織生長。培養(yǎng)箱要求穩(wěn)定的溫度（37°C）、穩(wěn)定的CO2水平（5%）、較高的相對濕度（95%），從而對細(xì)胞或組織進行的體外培養(yǎng)。
不過，在選擇一臺CO2培養(yǎng)箱時，只知道這三個參數(shù)就夠了嗎？當(dāng)然不夠啊?？紤]到細(xì)胞培養(yǎng)的重要性，培養(yǎng)箱的價格以及平均十年的使用壽命，我們還是有必要來精心挑選一臺設(shè)備。盡管現(xiàn)在費時費力，但未來能省時省力，也避免了因?qū)嶒灲Y(jié)果不理想而整天苦兮兮。
那么，在購買CO2培養(yǎng)箱時，我們究竟要考慮哪些因素？
? 大小——您的實驗室有多少空間？您需要同時運行多少個實驗？
? 氣體控制——您能夠控制哪些氣體？
? 加熱方式——直熱式還是水套式？
? 濕度——是否能夠快速恢復(fù)到足夠的濕度？
? 污染風(fēng)險——如何減少污染和消除污染？
? 參數(shù)恢復(fù)——一旦開門，參數(shù)何時恢復(fù)？
? 數(shù)據(jù)記錄——這對于監(jiān)管過程特別重要。
培養(yǎng)空間
實驗室的空間有多大，通常培養(yǎng)的細(xì)胞有多少，這首先決定了您要購買多大的培養(yǎng)箱。如果只是個人使用，可以考慮緊湊型的培養(yǎng)箱。市場上的培養(yǎng)箱規(guī)格是標(biāo)準(zhǔn)型，大約在150-184 L。這些培養(yǎng)箱可疊放，方便實驗擴展。對于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用，可以考慮200 L以上的大容量培養(yǎng)箱。
一般來說，大型實驗室都需要培養(yǎng)多種類型的細(xì)胞，為了避免交叉污染，他們被迫要使用多個培養(yǎng)箱，這既占用了空間，又浪費了經(jīng)費。同時，越來越多的研究人員開始使用那些嬌氣的細(xì)胞，比如原代細(xì)胞和干細(xì)胞，它們對周圍環(huán)境的變化比較敏感。
針對大家的這種煩惱，賽默飛近推出了一種新型的Cell Locker細(xì)胞培養(yǎng)室，它可以將培養(yǎng)箱分成六個獨立的可高溫滅菌的培養(yǎng)室，從而提高細(xì)胞培養(yǎng)的效率和安全性。如今，您能夠在一個培養(yǎng)箱中隔離細(xì)胞類型或不同項目，使之不受周圍環(huán)境的干擾，在節(jié)省空間和氣體的同時，防止支原體在內(nèi)的循環(huán)交叉污染。
CO2培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度、濕度和二氧化碳濃度都是統(tǒng)一控制的，雖然是六個細(xì)胞培養(yǎng)室，但賽默飛還是確保整個箱體內(nèi)的空間溫度、濕度、二氧化碳濃度都具有均一性。實現(xiàn)這一點，是因為它采用THRIVE主動氣流技術(shù)，可快速均勻地恢復(fù)箱內(nèi)條件，并持續(xù)不斷換氣。
同時，每個Cell Locker細(xì)胞培養(yǎng)室有雙層的0.2mm過濾膜保護，允許空氣循環(huán)，但避免微生物污染。當(dāng)打開一個Cell Locker細(xì)胞培養(yǎng)室時，確保其余的Cell Locker細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)的細(xì)胞仍處于理想的生長環(huán)境。
這種新型的Cell Locker系統(tǒng)目前適用于Heracell VIOS 160i和Forma Steri-Cycle i160 CO2培養(yǎng)箱。每個Cell Locker室可容納9個T-75細(xì)胞培養(yǎng)瓶、20塊6孔板或24塊96孔板，滿足廣泛的應(yīng)用需求。
溫度控制
讓CO2培養(yǎng)箱維持在的溫度、濕度和二氧化碳濃度，這是用戶的基本需求。細(xì)胞對溫度變化非常敏感，在過高的溫度下無法存活。一般來說，CO2培養(yǎng)箱的加熱方式包括水套式和直熱式（氣套式）。這兩種方式有其各自的優(yōu)缺點。
水套式加熱是通過一個獨立的水套層包圍內(nèi)部的箱體來維持溫度恒定的。當(dāng)遇到斷電的時候，水套式系統(tǒng)就可以較長時間地保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，有利于實驗環(huán)境不太穩(wěn)定的用戶選用，比如有用電限制或經(jīng)常停電。不過，水套式系統(tǒng)需要對水箱進行加水、清空和清洗，經(jīng)常監(jiān)控水箱運作的情況，還有潛在的污染隱患。
直熱式系統(tǒng)是通過遍布箱體氣套層內(nèi)的加熱器直接對箱體進行加熱的。與水套式相比，直熱式具有加熱快、溫度恢復(fù)迅速的特點，特別適合短期培養(yǎng)以及需要頻繁開關(guān)取樣的培養(yǎng)。因后期維護相對簡單，目前越來越多的客戶選擇直熱式系統(tǒng)。
Eppendorf的Galaxy 170S CO2培養(yǎng)箱就采用六面直熱式加熱，溫和地將細(xì)胞浸浴在溫度均一的環(huán)境里。這種培養(yǎng)箱擁有 170 L大容積，提供出色的質(zhì)量、杰出的性能和和直觀的操作。無風(fēng)扇設(shè)計提供更多使用空間，消除風(fēng)扇帶來的污染源。此外，它還可選配附加功能，比如高溫消毒和內(nèi)分門。
濕度控制
除了準(zhǔn)確的溫度，穩(wěn)定而的濕度對于細(xì)胞培養(yǎng)工作來說也是一個非常重要的因素，但又容易被人忽略。維持足夠的濕度水平，并且在開關(guān)門后以足夠快的速度恢復(fù)濕度，才能保證不會因為過度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。
目前大多數(shù)的CO2培養(yǎng)箱是通過增濕盤的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣，其產(chǎn)生的相對濕度水平可達95%左右。盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因為濕度蒸發(fā)面積越大，越容易達到大相對飽和濕度，并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)時間越短。
Memmert（美墨爾特）的CO2培養(yǎng)箱有兩種配置。一種是標(biāo)準(zhǔn)型號配置水盤加濕，可控制88-97%的相對濕度。如果選擇額外的動態(tài)濕度控制系統(tǒng)，則可以控制40-97%的相對濕度，使得開關(guān)門后濕度恢復(fù)時間更短。德國美墨爾特作為的溫控箱體品牌，近九十年來一直致力于溫控箱體的研發(fā)和生產(chǎn)，并箱體的發(fā)展方向與潮流。
污染防控
污染是細(xì)胞培養(yǎng)過程中不愿意看到的現(xiàn)象。CO2培養(yǎng)箱的制造商們采取了各種措施來減少和防止污染的發(fā)生。比如，采用高質(zhì)量的不銹鋼內(nèi)膽甚至純銅內(nèi)膽，抗刮擦，耐腐蝕，易清潔，盡量減少微生物可以生長的表面。同時，有些型號可進行高溫滅菌，且所有傳感器及附件無需取出，相當(dāng)方便。
Nuaire公司的副總裁Buckner Richerson表示，在設(shè)計款培養(yǎng)箱之前，他們曾向微生物學(xué)家詢問了他們關(guān)心的問題，他們的回答是“干燥”和“污染”。創(chuàng)建于1972年的美國Nuaire公司一直致力于生產(chǎn)生物安全柜、二氧化碳培養(yǎng)箱、超低溫冰箱、血庫冰箱、層析冷柜以及光照培養(yǎng)箱等產(chǎn)品。
Nuaire將HEPA過濾應(yīng)用在培養(yǎng)箱上，以降低其污染風(fēng)險，并保持培養(yǎng)箱內(nèi)部符合ISO 5級清潔標(biāo)準(zhǔn)。囊式過濾器通過過濾和調(diào)節(jié)，不斷地凈化箱內(nèi)的空氣，而過濾器、泵和溫度傳感器都位于工作區(qū)域外。
據(jù)介紹，這種設(shè)計每20分鐘更換一次培養(yǎng)箱的空氣，同時大限度地減少蒸發(fā)，并在關(guān)門20分鐘后讓設(shè)備恢復(fù)到好的運行狀態(tài)。根據(jù)Richerson的說法，Nuaire每年銷售2000臺CO2培養(yǎng)箱，但幾年來都沒有聽說過污染事件。
為了避免漏網(wǎng)的病原體，Nuaire在所有直熱式培養(yǎng)箱中都配備了高溫滅菌的功能，但基本的型號除外。清除污染通常是在高溫（145ºC）下處理一段時間，比如過夜滅菌。考慮到一些用戶喜歡純銅內(nèi)膽的培養(yǎng)箱，Nuaire也提供這個選項，但Richerson認(rèn)為這并不是必需的。
無風(fēng)扇設(shè)計
如果您留意新款的CO2培養(yǎng)箱，就會發(fā)現(xiàn)一個趨勢，無風(fēng)扇設(shè)計開始流行，比如前面提到的Eppendorf Galaxy 170S CO2培養(yǎng)箱。它取消了傳統(tǒng)風(fēng)扇，空氣只靠自然對流運動，消除了導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)交叉污染的一大源頭。
德國MMM集團旗下成員BMT的CO2培養(yǎng)箱也采用了無風(fēng)扇的設(shè)計。據(jù)專業(yè)人士介紹，這明顯減少了兩方面問題。首先，零振動實際上消除了細(xì)胞邊緣效應(yīng)的可能性。其次，無風(fēng)扇設(shè)計還可以減少蒸發(fā)，從而大限度地減少樣品中的水分流失。
無風(fēng)扇培養(yǎng)箱還增加了可用空間，因為不需要管道或內(nèi)置的HEPA組件，同時避免了這些組件的維護和更換，以及更換風(fēng)扇HEPA過濾器元件的成本?？諝馔牧鲗嶋H上是CO2培養(yǎng)箱中潛在污染的主要來源。
其實，實驗室中的污染無處不在。污染可從任何來源進入培養(yǎng)箱，包括個人的頭發(fā)和衣服，打開的窗戶，甚至是實驗室的通風(fēng)系統(tǒng)。一旦進入培養(yǎng)箱，微生物就會附著在風(fēng)扇上，從那里散布到整個裝置。
同時，風(fēng)扇還是培養(yǎng)箱中難以清潔的部件。因此，帶風(fēng)扇的培養(yǎng)箱都需要在風(fēng)扇前安裝昂貴的HEPA過濾器以保護風(fēng)扇，而且還要定期更換。這大大增加了風(fēng)險和成本。當(dāng)今的無風(fēng)扇設(shè)計，從多方面而言都是有好處的。
此外，許多CO2培養(yǎng)箱都采用觸摸屏操作界面，簡化儀器設(shè)置。通過明亮的LED屏幕，您可以輕松監(jiān)控溫度、CO2和相對濕度等操作參數(shù)。有些型號還可以提供長期的日志記錄，適用于cGMP過程。
總而言之，我們?nèi)缃裨贑O2培養(yǎng)箱上有了更多的選擇。結(jié)合各種參數(shù)、價格以及售后服務(wù)和口碑，才能挑選到一臺稱心如意的培養(yǎng)箱。雖然有些麻煩，但為了未來的細(xì)胞培養(yǎng)不麻煩，這當(dāng)然還是值得的。
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