二氧化碳培養(yǎng)箱的選購和使用
在過去的數(shù)十年間,細胞生物學、分子生物學、藥理學等的研討領(lǐng)域都有了驚人的長足前進,同時,這些領(lǐng)域中的技術(shù)運用也不得不跟上“腳步”。盡管典型的生命科學實驗室設(shè)備有了很大的變化,但二氧化碳培養(yǎng)箱依然是實驗室中的首要組成部分,其使用的最終意圖都是保持和促進細胞和組織更好地成長。但是,跟著技術(shù)的發(fā)展,其功用和運作都變得越來越準確、牢靠和便利?,F(xiàn)在,二氧化碳培養(yǎng)箱已成為實驗室儀器設(shè)備最普遍運用的常規(guī)儀器之一,已廣泛運用于醫(yī)學、免疫學、遺傳學、微生物、農(nóng)業(yè)科學、藥物學的研討和出產(chǎn)。
CO2培養(yǎng)箱是通過對周圍環(huán)境條件的操操控造出一個能使細胞和組織更好地成長的環(huán)境,條件操控的成果就會構(gòu)成一個安穩(wěn)的條件:如安穩(wěn)的酸堿度(pH值:7.2-7.4)、安穩(wěn)的溫度(37°C)、較高的相對濕度(95%)、安穩(wěn)的CO2水平(5%),這就是為什么上述范疇的研究員如此熱衷于運用方便安穩(wěn)牢靠的二氧化碳培養(yǎng)箱。此外,因為增加了二氧化碳濃度操控,而且運用微操控器對培養(yǎng)箱溫度進行準確操控,使生物細胞,安排等的培養(yǎng)成功率、功率都得到改進??傊趸寂囵B(yǎng)箱是一般電熱恒溫培養(yǎng)箱不行代替的新式培養(yǎng)箱。
使用者對二氧化碳培育箱的選購最關(guān)注的當然就是其可靠性、污染物的操控和使用方便。CO2培育箱首要操控模仿活體內(nèi)環(huán)境相關(guān)的3個根本變量:安穩(wěn)的CO2水平、溫度、相對濕度。要有安穩(wěn)的培育環(huán)境,就要考慮這三方面的影響要素,選購時,就應該對這些“重中之重”有必定的了解才干選到合適自己的儀器設(shè)備??墒?,其它的一些方面的“小”要素也不能疏忽,由于這些都會影響儀器設(shè)備的使用價值和壽命。選購時,就應該從各方面的要素加以考慮。
溫度控制:
保持培育箱內(nèi)安穩(wěn)的溫度是堅持細胞健康生長的重要因素。當選購二氧化碳培育箱時,有兩種類型的加熱結(jié)構(gòu)可供挑選:氣套式加熱和水套式加熱。盡管這兩種加熱體系都是準確和牢靠的,但是它們都有著各自的長處和缺陷。水套式培育箱是經(jīng)過一個獨立的熱水間隔間包圍內(nèi)部的箱體來堅持溫度安穩(wěn)的。熱水經(jīng)過天然對流在箱體內(nèi)循環(huán)活動,熱量經(jīng)過輻射傳遞到箱體內(nèi)部然后堅持了溫度的安穩(wěn)。共同的水套式規(guī)劃有其長處:水是一種很好的絕熱物質(zhì),當遇到斷電的時候,水套式體系就能更牢靠地持久堅持培育箱內(nèi)的溫度準確性和安穩(wěn)性(堅持溫度安穩(wěn)的時刻是氣套式體系的4-5倍)。如果您的試驗環(huán)境不太安穩(wěn)(如有用電約束,或許常常停電)并需求堅持長時刻安穩(wěn)的培育條件,此時,水套式規(guī)劃的二氧化碳培育箱就是您最好的挑選。而氣套式加熱體系是經(jīng)過箱體內(nèi)的加熱器直接對箱內(nèi)氣體進行加熱的。氣套式規(guī)劃在箱門頻繁開關(guān)引起的溫度常常性改動的狀況下可以敏捷康復箱體內(nèi)的溫度安穩(wěn)。因此,氣套式與水套式比較,具有加熱快,溫度的康復比水套式培育箱敏捷的特色,特別有利于短期培育以及需求箱門頻繁開關(guān)的培育。此外,關(guān)于使用者來說氣套式規(guī)劃比水套式更簡單化(水套式需求對水箱進行加水、清空和清洗,并要常常監(jiān)控水箱運作的狀況)。在購買氣套式培育箱時,要注意的是:為了不影響培育,培育箱還應該有一個電扇以保證箱內(nèi)空氣的流通和循環(huán),此設(shè)備還有助于箱內(nèi)溫度、CO2和相對濕度的敏捷康復。
此外,有些類型的二氧化碳培育箱還具有外門及輔佐加熱體系,這個體系能加熱內(nèi)門,提供給細胞杰出的濕度環(huán)境,確保細胞滲透壓堅持平衡,且可有用避免構(gòu)成冷凝水以堅持培育箱內(nèi)的濕度和溫度。如果您的培育環(huán)境需求精確的控制,那么這個輔佐體系則是必不可少的。
CO2控制:
CO2 濃度探測可經(jīng)過兩種控制體系——紅外傳感器(IR)或熱傳導傳感器(TC)進行測量。當二氧化碳培育箱的門被翻開時,CO2從箱體內(nèi)漏出,此刻傳感器就會探測到CO2濃度的下降,并做出及時的反應,從頭注入CO2使其康復到原先預設(shè)的水平。熱傳導傳感器(TC)監(jiān)控CO2濃度的作業(yè)原理是經(jīng)過測量兩個電熱調(diào)理器(一個調(diào)理器暴露于箱體環(huán)境內(nèi),另一個則是關(guān)閉的)之間的電阻變化來完成的。箱內(nèi)CO2濃度的變化會改動兩個電熱調(diào)理器間的電阻,然后促進傳感器發(fā)作反應以到達調(diào)理CO2水平的效果。TC控制體系的一個缺陷就是箱內(nèi)溫度和相對濕度的改動會影響傳感器的準確度。當箱門被頻頻翻開時,不只CO2濃度,溫度和相對濕度也會發(fā)作很大的動搖,因此影響了TC傳感器的精度。當需要準確的培育條件和頻頻敞開培育箱門時,此控制體系就顯得不太適用了。紅外傳感器(IR)作為另一個可選擇的控制體系比TC體系具有更準確的CO2控制能力,它是經(jīng)過一個光學傳感器來檢測CO2水平的。IR體系包含一個紅外發(fā)射器和一個傳感器,當箱體內(nèi)的CO2吸收了發(fā)射器發(fā)射的部分紅外線之后,傳感器就能夠檢測出紅外線的減少數(shù),而被吸收紅外線的量正好對應于箱體內(nèi)CO2的水平,然后能夠得出箱體內(nèi)CO2的濃度。由于IR體系不會因溫度和相對濕度的改動而受到影響,所以它比TC體系更準確,特別適用于需要頻頻敞開培育箱門的細胞培育。但是,此體系比TC體系更貴,這時就要結(jié)合經(jīng)費預算進行考慮了。
相對濕度控制:
培育箱內(nèi)相對濕度的操控是非常重要的,堅持滿足的濕度水平才干保證不會因為過度枯燥而導致培育失利。大型的二氧化碳培育箱是用蒸汽發(fā)生器或噴霧器來操控相對濕度水平的,而大多數(shù)中、小型培育箱則是經(jīng)過濕度操控面板(humidity pans)的蒸騰效果發(fā)生濕氣的(其發(fā)生的相對濕度水平可達95-98%)。一些培育箱有一個能在加熱的操控面板上堅持水份的濕度蓄水池(humidity reservoir),這樣可以增強蒸騰效果,此蓄水池能添加相對濕度水平達97-98%。但是,這個體系也更雜亂,因為雜亂結(jié)構(gòu)的添加一些難以預料的問題也會在使用過程中呈現(xiàn)。
微處理控制系統(tǒng):
每一個運用者都希望所用的儀器可以便利好用,微處理操控體系和其它各種功用附件(如高溫主動調(diào)理和警報設(shè)備、CO2警報設(shè)備、密碼保護設(shè)置、主動校準體系等等)的運用,就使得二氧化碳培育箱的操作和操控都十分的簡潔。微處理操控體系是保持培育箱內(nèi)溫度、濕度和CO2 濃度穩(wěn)態(tài)的操作體系。例如PIC微處理器操控體系,它能嚴格操控氣體的濃度并將其損耗降至極低水平,以確保培育環(huán)境穩(wěn)定不變,且能確保長時間培育過程中箱內(nèi)溫度準確,并有LED 顯示,可設(shè)置、校對溫度和CO2濃度。不同的微處理體系盡管姓名不相同,可是其原理與操控效果則無甚差異,選購時不用太介意它們姓名上的差異,關(guān)鍵是要自己覺得運用起來便利,簡單操作,并且要可以到達所需的操控精度。
此外,我想一個報警體系也是不行少的吧,它能讓你及時知道培養(yǎng)箱呈現(xiàn)的狀況,并做出反響,然后最大極限地降低了丟失,確保試驗的連續(xù)性。有些培養(yǎng)箱有聲/光報警設(shè)備,溫度改變達±0.5℃,或CO2 濃度改變達±5%時,即會主動報警;有些具有CO2濃度反常報警顯現(xiàn)功用。這些設(shè)備都是為了便利使用者,以削減繁瑣單調(diào)的試驗進程而規(guī)劃的。
污染物的控制:
污染是導致細胞培育失敗的一個主要因素,因此,二氧化碳培育箱的制造商們規(guī)劃了多種不同的設(shè)備去削減和避免污染的發(fā)作,其主要途徑都是盡量削減微生物可以成長的區(qū)域和外表,并結(jié)合主動掃除污染設(shè)備來有用避免污染的產(chǎn)生。例如,鑒于CO2培育箱在運用過程中有時會伴有霉菌成長,為確保培育箱免受污染且確保儀器箱體內(nèi)的生物清潔性,有些公司開發(fā)規(guī)劃了帶有紫外清潔功用的增強型CO2培育箱;還有公司規(guī)劃的特有銅外殼HEPA濾器能過濾培育箱內(nèi)空氣,可過濾除掉99.97%的0.3um以上的顆粒,并能有用殺死過濾時被擋在濾器內(nèi)的微生物顆粒;此外,主動滅菌設(shè)備能使箱內(nèi)溫度到達90℃然后殺死污染微生物,當它與HEPA體系結(jié)合運用就可以極大的削減污染。這些設(shè)備關(guān)于細胞培育來說是必不可少,但挑選何種清潔設(shè)備呢?當然功用越多越好的最適用,可是價格也會隨之上升。如果經(jīng)費有限,只能挑選一個價格較廉價的,這時就應該合作運用一些消毒劑和除菌劑,常常進行消毒滅菌,也能到達貴儀器的作用,僅僅比較費事一點罷了??傊还芴暨x何種設(shè)備,都要時間注意堅持培育箱的清潔,常常整理箱體,這樣才干添加儀器的運用壽命,并使試驗順利進行,確保成果的可靠性。
其它因素:
每一類型的二氧化碳培養(yǎng)箱溫度、濕度和CO2 濃度的操控規(guī)模和操控精確度、均一度都有所不同。此刻,購買儀器之前就要對自己實驗室的要求有必定的了解:操控規(guī)模是多大呢?操控精度要求十分精確,仍是能夠有必定的起浮規(guī)模呢?由于有時太高的精度也如同沒有太大的含義。只有對自己所需的產(chǎn)品有全面的了解才干選到自己的最佳“同伴”。
培養(yǎng)箱的容積也是一個不行疏忽的要素,買小了不夠用,大了又糟蹋又占地方。二氧化碳培養(yǎng)箱的可選容積十分廣,包含小型(<40升)、中型和大型(>700升),而且每種類型又有不同的容積可選。此時,就需要您在選購前對所需培養(yǎng)箱容積的規(guī)模有一個比較準確的了解,并在此基礎(chǔ)上多預留一點空間,以確保不時之需。
此外,有些二氧化碳培養(yǎng)箱還具有許多特別的功用,如有Thermogard 電扇辦理體系,然后完成了風量的智能化調(diào)理;有單通道循環(huán)體系,以確保培養(yǎng)箱內(nèi)部溫度的均一性,一起也降低了污染;LCD(液晶)顯現(xiàn)體系,硅樹脂溫度傳感器測量溫度等等。這些各式各樣的附件裝置的挑選都是為了便利選購者的挑選和運用。
二氧化碳培養(yǎng)箱的使用注意事項:
1. 儀器應放置在平整的地面上,環(huán)境應清潔整齊,干燥通風;
2. 儀器使用前,各控制開關(guān)均應處于非工作狀態(tài),調(diào)速旋鈕應置于最小位置;
3. 不可將流入氣體壓力調(diào)至過大,以免沖破管道及損傷探測器;
4. 關(guān)好培養(yǎng)箱的門,以免氣體外泄,影響試驗效果;
5. 每次停機前,各控制開關(guān)均應處于非工作狀態(tài)才切斷電源;
6. 操作密碼設(shè)置需至少3人知道,以免遺忘密碼而無法開啟儀器;
7. 鋼瓶氣體需純凈達標,以免損傷儀器;
8. 保持培養(yǎng)箱內(nèi)空氣干凈,并定期消毒;
9. 經(jīng)常注意箱內(nèi)蒸餾水槽中蒸餾水的量,以保持箱內(nèi)相對濕度,同時避免培養(yǎng)液蒸發(fā);
10. 不適用于含有易揮發(fā)性化學溶劑,低濃度爆炸氣體和低著火點氣體的物品以及有毒物品的培養(yǎng)。
11. 正確地使用和注意儀器的保養(yǎng),使其處于良好的工作狀態(tài),可延長儀器的使用壽命;
12. 制冷系統(tǒng)停止工作后,用軟布擦凈工作腔和玻璃觀察窗;
13. 儀器在連續(xù)工作期間,每三個月應做一次定期檢查;檢查是否有水滴,污物等落入電機和外露的制冷元件上;清理壓縮機,冷凝器上的灰塵和污物;檢查保險絲,控制元件及緊固螺釘;
14. 儀器經(jīng)長期使用,自然磨損屬正?,F(xiàn)象,應聯(lián)系廠家進行維修。
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