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如何选择二氧化碳培养箱?这个部件要留意!

2021.02.09

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二氧化碳培养箱作为细胞培养的重要仪器,在进行体外实验的过程中,可以维持稳定的温度(37°C)和CO2浓度(5%),以及较高的相对饱和湿度(90%),模拟细胞/组织在生物体内的生长环境,从而提高生物细胞和组织培养的成功率和效率,是普通电热恒温培养箱不可替代的。那面对市面上众多的二氧化碳培养箱,该如何选择?这个时候,需要留意一个重要部件——传感器!

 

大家知道CO2是细胞代谢产物,也是细胞所需成分。在细胞培养过程中,随着CO2释放量的增多,培养基pH值会降低,因此常加入NaHCO3来调节pH(NaHCO3具有释放CO2的倾向,加入CO2可以抑制这个反应的进行)。而灵敏度和准确度高的传感器,能精准检测通入的CO2浓度。因此在选择二氧化碳培养箱时,尤其要注意查看所使用的传感器!

 

传感器选哪种好?

目前市面上的CO2培养箱主要使用三种传感器:超声波传感器、热传导传感器(TC)和红外传感器(IR)。

    超声波传感器

       基于超声波在不同空气介质内的传播速度不同进行测定,实际5%浓度的漂移对其灵敏度有一定的要求。

    热传导传感器(TC)

       通过电阻值的变化检测CO2浓度。但是当箱门频繁开关,湿度和温度变化时,会影响传感器的判定。并且反应较慢,经常发生漂移,每次高温灭菌后至少需要校正一次来减小误差。

    红外(IR)传感器

       基于CO2对红外线的吸收检测红外线的减少量来测定其浓度,由一个红外发射器和一个探测器构成。检测时(图1)会将气体吸入气室,气室的一端装有红外光源而另一端装有滤光片和探测器。红外光会通过同一个气室,并经过滤光片后到达探测器。探测器所接收的光通量取决于被测环境有效体积内的气体浓度。虽然IR传感器结构较为复杂,但是其线性好且灵敏度高,且不受温度和湿度的影响,减小了温度或器件老化对传感器精确度的影响,比热传导(TC)传感器更加精准,漂移概率小。


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IR传感器原理

 

        不同的气体会吸收不同波长的光,在CO2气室中基于非发散性红外线气体检测原理的测量分为单光束单波长测量、双光束双波长测量和单光束双波长(NDIR)测量。其中NDIR测量是保证传感器精准的最佳方式,可避免单光束的不稳定性及双光束到达探测器不同步引起的误差。

        大多数IR传感器的热力堆探测器最大承受温度约为80℃,在进行普通高温灭菌时需要将探头整个拆除。当然为避免交叉污染,你可以选择可耐180℃高温的IR传感器,在高热循环灭菌时即使不拆除也无需担心不耐高温而被损坏,保证培养箱腔体洁净。

       IR传感器检测的是对红外线的吸收量,而箱体内颗粒物也能够反射或吸收红外线,因此为了减小因悬浮颗粒物引起的误差,可选择有HEPA过滤器的IR传感器。

 

综上在选购二氧化碳培养箱时,为保障传感器精准检测CO2浓度且避免交叉污染,建议筛选配有耐高温IR传感器(测量方式是NDIR)及HEPA高效过滤器的培养箱!

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l    采用单光束双波长(NDIR测量的维萨拉传感器,可同时测量参考(标准)信号和吸收信号。

l  传感器可提供稳定连续的参考值测量,能最大程度消除漂移,提供更精确的数据测量。

l  在高达180°C的高温灭菌过程中,也能持久耐用,避免高温灭菌时反复拆装校准所带来的不便。

l  配备HEPA过滤系统,可对腔内气体进行有效过滤,对0.3微米以上的颗粒吸附率高达99.7%。同时关门5min,即可达到Class 100级的空气洁净度。最大程度上的减小了因悬浮颗粒物对CO2气体的稳定的影响,保证内腔环境稳定。


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