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【仪器设备笔记】实验室培养箱:原理、程序、示例

日期：2023-08-05 16:01:54 来源：网络整理作者：本站编辑浏览：20 评论：0

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培养箱是实验室中用于培养和保存细胞或微生物培养物的加热、隔热容器。

带传感器的数据记录器用于在校准过程中监测温度。培养箱可用于培养单细胞生物和多细胞生物。

孵化器

其主要作用是控制温度、湿度和CO2等环境因素，为细胞和组织培养创造一个安全可靠、无污染物的环境。微生物在各个领域的培养箱中生长，例如制药、农业、环境、食品和工业微生物学、公共卫生、基础研究和教育。细菌培养、细胞和组织培养、生化和血液学研究、制药操作和食品分析需要实验室培养箱进行生长和保存。

培养箱原理

培养箱组成

培养箱类型

冷却/冷藏培养箱

振荡培养箱

便携式培养箱

台式培养箱

二氧化碳培养箱

BOD培养箱

光照培养箱

厌氧培养箱

恒温恒湿培养箱

模拟培养箱

数字化培养箱

培养箱操作流程

培养箱的应用

培养箱的优势

培养箱的局限性

防范措施

培养箱示例（待投放）

参考资料

培养箱原理

培养箱根据热电原理运行。培养箱中的恒温器产生热梯度以保持温度恒定。任何导体在暴露于热梯度时都会产生电压，这被称为热电效应。当电路通电时，培养箱被加热到预定温度 (37°C)。温度传感器、温度控制器和温度接触器的兼容性和高效性能是维持该温度的关键因素。当开关关闭时，电流进入系统，为为灯泡供电的接触器通电，灯泡充当系统的加热元件。由于风扇的作用，热空气分布在整个系统中。当系统温度达到所需水平（37°C）时，数字温度控制器向接触器发送电信号，这会断电并暂时关闭加热器。此外，当温度低于所需水平时，接触器将重新充电并打开系统。

培养箱组成

培养箱的组成部分描述如下：

箱体

培养箱的基本主体是箱体，由双层立方体容器组成，容积范围为20～800L。

外壁由不锈钢板制成，内壁由铝制成。培养箱的内壁有向内延伸的部分，可以支撑架子。

培养箱两壁之间的空间填充有玻璃棉以起到隔热作用。绝缘通过防止热量损失和减少电力消耗来确保仪器的平稳运行。

门

密封隔热柜的门是所有培养箱的标准配置。门本身是绝缘的。

此外，它还配有一块玻璃板，可以在孵化时目视检查孵化器的内部，而不会干扰环境。

门的外部有一个把手，可帮助操作门。

图：孵化器的部件

控制面板

培养箱的外壁覆盖有控制面板，上面有控制培养箱参数所需的所有开关和指示灯。

控制面板上的开关还可以操作设备的恒温器。

石棉门垫片

石棉门垫片在门和柜子之间形成近乎气密的屏障。该密封可防止机柜损坏。

它可以防止外部空气进入柜内，创造出不受环境变量影响的封闭、炎热的氛围。

置物架

箱体内有一些相连的穿孔架子，上面放置含有培养基的培养皿。有些培养箱有可以拆卸的架子，以便进行适当的清洁。

由于架子上有穿孔，热空气可以在整个培养箱中自由流通。

恒温器

恒温器调节培养箱的温度。

一旦恒温器达到设定温度，培养箱就会保持在设定温度，直到温度再次改变。

L型温度计

培养箱的外壁是安装温度计的地方。

配备刻度的温度计的一端留在培养箱外部，以便于读取温度。

HEPA过滤器

一些现代培养箱配有 HEPA 过滤器，以减少气流污染的机会。

由带过滤器的气泵创建的闭环系统可降低培养箱内循环空气的污染。

湿度和气体控制器

储水池位于 CO2培养箱的腔室下方。

水被蒸发以保持室内的相对湿度。

与此类似，气体室被合并到这些培养箱中以在内部提供适当的CO2浓度。

培养箱的类型

实验室培养箱有不同类型，即：

根据是否存在某种参数或培养箱的预期用途，培养箱可分为以下类型：

冷却/冷藏培养箱

冷却或冷藏培养箱中存在内部制冷系统。这些提供低于外部空气温度的温度。冷却培养箱中的空气循环风扇为培养箱提供新鲜空气，同时提供精确的温度控制。此外，它还具有各种跟踪温度的传感器。

振荡培养箱

需要搅拌或摇动过程来整合氧气并将营养物质均匀地分布在整个培养基中，从而为细胞生长创造最佳条件。培养箱摇床将这些活动结合起来以实现更实用和更有效的设置，有时通过在培养箱中插入单独的摇床来实现这一点。任何类型的细胞生长，包括细菌培养、组织培养和酵母，都可以使用培养箱摇床来完成。

便携式培养箱

便携式培养箱可以在偏远地区和资源有限的环境中进行微生物检测，并且可以消除样品运输的困难，降低样品变质的可能性。

台式培养箱

周围空气温度变化至 100°C。大多数培养箱都配有警报器、玻璃门和显示温度和时间的显示屏。

CO2培养箱

在生命科学实验室中，气密、气候可控的 CO 2培养箱用于生产生物细胞培养物。它们必须保持与人体内部相同的条件，即 98.6°F (37°C)、> 90% 相对湿度和中性 pH 值 7.4。

BOD培养箱

这些培养箱通常被称为低温培养箱，因为酵母和霉菌需要低温生长。由于生物需氧量测试也需要20-25℃的低温，因此被称为生物需氧量（BOD）培养箱。

其他几种类型的孵化器如下：

光照培养箱

光培养箱的主要用途是复制正在发育的种子、植物等的生长条件：材料、食品、药品和化妆品的光稳定性测试。光照培养箱促进植物生长，增强抗病能力。

厌氧培养箱

它可用于在缺氧的气氛中维持和操作细菌。可以培养最具挑战性的厌氧生物，并且消除了厌氧生物在大气中工作时因暴露于氧气而死亡的风险。

恒温恒湿培养箱

恒温恒湿培养箱内精确的温湿度控制系统，创造了工业研究和生物技术测试所需的多种环境模拟条件。

根据设计，它们分为模拟培养箱和数字培养箱。

模拟培养箱

最简单的培养箱形式是模拟培养箱。它价格便宜且使用简单。模拟培养箱的精度低于数字培养箱。也没有任何其他显示板。因此，它不允许个人查看内部室内的实际温度。

数字化培养箱

它是相当昂贵的。不过，它使用起来很简单。可以在其中找到更好的准确性。与此类似，它有一个显示板，使用户可以查看内部腔室的真实温度。

培养箱操作流程

确保培养箱已牢固连接至电源。

打开主电源。

将红色电源旋钮向 0 至 1 方向旋转。

向 0 至 1 方向转动冷却旋钮。

要将培养箱温度设置为 22°C，请按“SET POINT -1”将较低温度设置为 21°C，然后使用 SET 和 RST 螺钉以及螺丝刀同时修改温度。

按“SET POINT -2”将温度升至 23°C，同时用螺丝刀调整 SET 和 RST 螺钉。

以类似的方式，培养箱可根据需要分别设置为 37°C、44°C 和 55°C，将较低温度分别设置为 36°C、43°C 和 54°C，将较高温度设置为 38°C。分别为°、45°和56°C。

每天和每晚记录温度记录，特别是早上和晚上。与规定温度的 2°C 差异是可以接受的。

培养箱的应用

它们在动物学中用于孵化蛋和繁殖昆虫。

食品分析、生化和血液学研究、制药工作以及细胞和组织培养都需要实验室培养箱。

培养箱为样品在实验室处理之前的储存提供了一个受控环境。

培养箱用于晶体和蛋白质晶体的生长以及细菌、真菌、酵母和其他微生物的繁殖，以确定废水监测的生化需氧量。

培养箱的优势

培养箱需要更少的能源，从而降低成本并增加节省。

根据所存储的细胞培养物的类型，可以修改参数。

培养箱通过自然对流和强制对流的混合，提供有利于培养物和微生物生长和生存的稳定环境。

培养箱的局限性

避免培养箱门长时间打开至关重要，因为这样做会污染样品。

它仅在特定温度、湿度、pH 值和 CO2浓度下培养培养物。因此，需要不同环境因素的不同培养物必须单独培养，如果只有一个培养箱，则可能需要很长时间。

它成本高昂，并且需要熟练的人员来管理和维护培养箱。

培养箱的注意事项

培养箱长时间运行时，应在培养箱的搁板下方倒入无菌水，以防止培养物干燥。

在生物体的生长达到必要的参数之前，不应将培养板存放在柜中。

为了避免介质上凝结，板应倒置，盖子位于底部。

应经常清洁内部，以防止微生物聚集在架子或培养箱的角落上。

由于温度变化会影响细菌，因此最好避免频繁开门导致柜内温度波动。

培养箱示例

待投放

参考资料

http://bcas.du.ac.in/wp-content/uploads/2020/04/Incubators-are-used-for-the-growth-of-microorganisms-in-many.pdf

https://biologyreader.com/bacteriological-incubator.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468067221000729

https://www.froilabo.com/blog/what-is-a-laboratory-incubator/

https://www.noki-lab.com/sem-lab-incubator/?g=g&keyword=laboratory%20incubator&matchtype=p&creative=611247560529&device=c&17785487173=17785487173&target=&placement=

https://www.pharmskool.com/2022/07/incubator-parts-how-to-use-or-handling-and-applications.html

https://www.uomus.edu.iq/img/lectures21/WameedMUCLecture_2021_92853824.pdf

https://biologyreader.com/bacteriological-incubator.html

https://universe84a.com/incubator/

https://www.biocompare.com/Lab-Equipment/19614-Laboratory-Incubator-Shakers-Standard/

https://gaslab.com/blogs/articles/what-is-a-co2-incubator

https://microbeonline.com/laboratory-incubator-principle-parts-types-and-uses/

https://www.tec2med.com/incubator-types-design-operation-price/

http://www.pharmatips.in/Articles/Pharmaceutical-Equipment/Incubator-Standard-Operating-Procedure.aspx

https://www.medicalexpo.com/prod/haier-biomedical/product-299012-983212.html

https://www.medicalexpo.com/prod/ika/product-70924-584541.html

https://www.medicalexpo.com/prod/cellbox-solutions-gmbh/product-299913-1042242.html

https://www.medicalexpo.com/prod/nuekleon-laboratory-equipments/product-304808-1028287.html

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