二氧化碳恒溫搖床是一種集溫度控制、氣體環境調節和振蕩培養功能于一體的精密實驗設備，廣泛應用于微生物培養、細胞生物學研究、藥物研發等領域。它通過模擬生物生長所需的恒溫、恒CO?濃度及適度振蕩環境，為細胞或微生物提供理想的生長條件，是生命科學實驗室的核心設備之一。
 

　　一、基本工作原理
 

　　二氧化碳恒溫搖床的核心功能基于三大系統的協同運作：
 

　　1.溫度控制系統
 

　　采用高精度傳感器(如Pt100)實時監測艙內溫度，通過PID(比例-積分-微分)算法調節加熱/制冷模塊，確保溫度穩定在設定值(通常范圍為室溫+5℃至60℃，部分型號可低至4℃)，控溫精度可達±0.1℃。
 

　　2.CO2濃度調節系統
 

　　利用紅外傳感器或熱導傳感器檢測艙內CO?濃度，當濃度低于設定值(常用范圍為0-20%)時，電磁閥開啟并通入CO?氣體；濃度達標后自動關閉，配合艙體的高氣密性(漏氣率≤0.5%/h)，維持濃度波動≤±0.1%。
 

　　3.振蕩培養系統
 

　　由電機驅動搖臺做往復或圓周運動，通過調節轉速(一般為20-300rpm)實現液體培養基的充分混合，保證細胞與營養物質、氧氣的均勻接觸。搖臺振幅通常為25mm、50mm等，可適配不同規格的培養容器(如培養瓶、細胞培養板、三角燒瓶)。

 

　　二、主要結構組成
 

　　1.艙體
 

　　內層采用304不銹鋼材質，耐腐蝕且便于清潔；外層為冷軋鋼板，表面經噴塑處理，兼具隔熱與美觀作用。部分型號配備雙層鋼化玻璃觀察窗，可在不開啟艙門的情況下觀察培養狀態，減少環境干擾。
 

　　2.控制系統
 

　　包含觸控顯示屏或旋鈕式操作面板，可設定溫度、CO?濃度、轉速、運行時間等參數，并實時顯示各項數據。高端機型支持USB數據導出、遠程控制(如通過手機APP或電腦軟件)及故障報警(如超溫、CO?泄漏時自動聲光提示)。
 

　　3.安全裝置
 

　　除基礎的過溫保護、CO?濃度超限保護外，還設有門控開關(開門時自動暫停振蕩或停止加熱)、斷電記憶功能(恢復供電后自動延續之前的運行程序)，部分機型配備獨立的備用溫控系統，防止主系統故障導致實驗失敗。

 

　　三、應用領域
 

　　二氧化碳恒溫搖床憑借其精準的環境控制能力，在多個科研領域發揮關鍵作用：
 

　　1.細胞生物學：用于貼壁細胞或懸浮細胞的培養，如HeLa細胞、CHO細胞的擴增，需嚴格控制37℃、5%CO?的生理環境。
 

　　2.微生物學：培養需特定氣體環境的微生物(如某些厭氧菌或嗜CO?細菌)，振蕩功能可提升菌體繁殖效率。
 

　　3.藥物研發：在藥物篩選實驗中，為細胞提供穩定環境，確保藥物作用效果的可重復性。
 

　　4.生物工程：用于重組蛋白表達、疫苗生產等大規模培養過程，模擬工業化發酵的前期實驗室條件。

 

　　四、使用注意事項
 

　　1.日常維護
 

　　1)定期清潔CO2傳感器(防止水汽或雜質影響檢測精度)；
 

　　2)檢查進氣口過濾器，避免灰塵進入艙體；
 

　　3)每月校準溫度和CO?濃度，確保數據準確性。
 

　　2.操作規范
 

　　1)放置培養容器時需對稱分布，避免搖臺重心偏移導致設備損壞；
 

　　2)通入的CO2氣體需經減壓閥調節，壓力控制在0.1-0.2MPa；
 

　　3)長期不用時需關閉氣源，保持艙內干燥。
 

　　3.選購要點
 

　　根據實驗需求關注艙體容積(常見20-200L)、控溫范圍、轉速穩定性、是否支持濕度控制(部分型號可附加加濕功能，濕度范圍40%-95%RH)等參數，同時考慮品牌售后服務(如校準服務、維修響應速度)。

 

　　五、設備優勢與發展趨勢
 

　　相比普通恒溫搖床，二氧化碳恒溫搖床的核心優勢在于可模擬生物體內的氣體環境，尤其適合哺乳動物細胞等對CO?濃度敏感的培養對象。隨著技術發展，設備正朝著智能化(如AI自適應調節參數)、節能化(低功耗加熱模塊)、小型化(桌面式機型適配空間有限的實驗室)方向升級，同時更注重操作便捷性與數據可追溯性，為科研人員提供更可靠的實驗支持。