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為什么動物細胞培養大都需要二氧化碳培養箱

來源：廣州虹科電子科技有限公司   2025年06月20日 18:53   26

在進行動物細胞體外培養的過程中，培養條件苛刻，僅在環境因素方面除了要有嚴格的無菌環境、適合的溫度、滲透壓、相對濕度等，維持細胞周圍的氣體環境和pH穩定也十分重要。

動物細胞的體外培養需要理想的氣體環境和適宜的pH環境。，氧氣和二氧化碳是細胞生存的必要條件。氧氣參與細胞的三羧酸循環，為細胞生存、代謝與合成提供能量；二氧化碳既是細胞的代謝產物，也是細胞生長的必需成分，同時又與維持培養液的pH有關，一般需要把細胞置于95%空氣和5%二氧化碳的氣體環境和微堿性的環境中才能有利于細胞生長。

大多數動物細胞需要微堿性的環境，適宜的pH范圍往往是7.2～7.4，而在細胞的培養過程中，細胞代謝的二氧化碳增多，培養液會逐漸變為酸性，而細胞代謝的其他物質也可能會使得培養液在一段時間內過于堿性，這都不利于細胞正常生長，因此需要有pH緩沖系統來調節培養液中的pH穩定，的就是碳酸鹽緩沖系統，因為其也是動物體內見的生理pH緩沖系統，大多數培養液中會通過加入一定量的來制造碳酸鹽pH緩沖系統。

為了維持穩定的pH，其實也就是維持HCO3- 含量的穩定，培養液需要保持在2-10%之間的二氧化碳氣體環境中，而空氣中二氧化碳濃度只有0.04%左右，濃度很低，這就需要使用二氧化碳培養箱（例如點成EC 160二氧化碳培養箱）來提供合適的環境條件，二氧化碳培養箱不僅能夠在箱內提供恒定的溫度條件和較高的相對濕度，還能控制二氧化碳氣體水平來控制培養基周圍環境中的二氧化碳濃度從而保持培養液中溶解的二氧化碳濃度，進而間接維持培養液pH穩定。

如果不在二氧化碳培養箱進行培養，培養液中的HCO3- 將會被慢慢消耗殆盡，培養液中的pH值也會發生變化，這將不利細胞的正常生長。所以大多數動物細胞的體外培養往往都是需要用到二氧化碳培養箱。

當把二氧化碳培養箱中的細胞培養基由箱內轉移到箱外時，培養基的周圍環境二氧化碳濃度降低了許多，此時碳酸鹽pH緩沖系統就會失去作用，解決方法之一就是向培養基中添加其他不受二氧化碳環境影響的pH緩沖系統來增加pH緩沖能力，例如HEPES緩沖系統等。

二氧化碳培養箱的幾個重要技術設計：

1.溫度控制：能夠精確均勻地控制箱內溫度穩定，為細胞生長提供適宜的溫度條件

2. 二氧化碳濃度控制：能夠精確控制箱內二氧化碳水平，既是給細胞培養提供氣體條件，也是間接維持pH穩定的重要措施。

3.相對濕度控制：能夠控制箱內充分的濕度條件，以維持足夠的濕度水平才能保證培養基不會因為培養過程中過于干燥而導致培養失敗。

4.無污染死角設計：箱內不宜有拼接縫隙，應是圓角式的一體成型，便于清潔，防止藏有污染物。

總結

二氧化碳培養箱是眾多動物細胞體外培養的實驗儀器，通過精確控制提供穩定的環境因素從而給細胞提供適宜且穩定的生長條件，例如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的二氧化碳水平（5％），使得實驗過程便利穩定且可靠。如今，因其優質性能和帶來的便利性，二氧化碳培養箱已被廣泛應用于醫學、生物學、免疫學、遺傳學、農業科學等領域的研究與生產。

關鍵詞：培養箱
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