二氧化碳恒溫?fù)u床(CO? Incubator Shaker)是生物實驗室中用于細(xì)胞培養(yǎng)、微生物發(fā)酵及酶反應(yīng)研究的核心設(shè)備,其通過準(zhǔn)確控制溫度、CO?濃度和振蕩頻率,為細(xì)胞或微生物提供接近體內(nèi)環(huán)境的動態(tài)培養(yǎng)條件。該搖床主要由溫控系統(tǒng)、CO?控制系統(tǒng)、振蕩系統(tǒng)、培養(yǎng)腔體四大模塊構(gòu)成,各模塊協(xié)同實現(xiàn)動態(tài)培養(yǎng)環(huán)境的準(zhǔn)確控制。
1.溫控系統(tǒng)
采用PID微電腦控溫技術(shù),溫度范圍通常為室溫+5℃至60℃,精度達(dá)±0.1℃。
加熱方式分為空氣對流式(均勻性佳)和直接加熱式(升溫快),部分機型還配備雙層加熱膜,消除溫度梯度。
溫度傳感器采用PT100鉑電阻,響應(yīng)速度快,避免局部過熱導(dǎo)致細(xì)胞損傷。
2.CO?控制系統(tǒng)
通過紅外傳感器(IR)或熱導(dǎo)傳感器(TCD)實時監(jiān)測腔內(nèi)CO?濃度,范圍0%-20%,精度±0.1%。
CO?進(jìn)氣口配備電磁閥和流量計,可設(shè)定自動補氣頻率(如每2小時補氣1分鐘),維持濃度穩(wěn)定。
部分機型集成N?/O?混合氣體控制,模擬低氧或高氧環(huán)境,適用于腫瘤細(xì)胞研究。
3.振蕩系統(tǒng)
振蕩方式分為軌道式(Orbital)和往復(fù)式(Reciprocating),軌道式振幅25mm或50mm,往復(fù)式行程10-30mm。
轉(zhuǎn)速范圍通常為30-300rpm,通過無刷直流電機實現(xiàn)低噪音(<50dB)和調(diào)速(±1rpm)。
振蕩托盤可適配不同規(guī)格的培養(yǎng)瓶(如250mL錐形瓶、50mL離心管架),承重達(dá)5kg。
4.培養(yǎng)腔體
內(nèi)膽材質(zhì)為316L不銹鋼或聚碳酸酯(PC),前者耐腐蝕性強,后者透明度高便于觀察。
腔門配備雙層真空玻璃,減少冷凝水形成,同時降低外界溫度波動影響。
部分機型內(nèi)置UV紫外燈,可設(shè)定定時滅菌程序(如每周一9:00自動開啟30分鐘)。
二氧化碳恒溫?fù)u床的應(yīng)用小技巧:
1. 梯度培養(yǎng)實驗
通過編程實現(xiàn)溫度/CO?濃度/轉(zhuǎn)速的梯度變化(如37℃→35℃→33℃,每12小時降1℃),模擬細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)。
2. 共培養(yǎng)體系優(yōu)化
在振蕩托盤上分區(qū)放置不同細(xì)胞類型(如腫瘤細(xì)胞與免疫細(xì)胞),通過調(diào)整局部CO?濃度(如左側(cè)5%、右側(cè)2%)研究細(xì)胞間相互作用。
3. 高通量篩選
配合96孔板振蕩適配器,實現(xiàn)384個樣品的并行培養(yǎng),結(jié)合自動化取樣裝置(如液體處理工作站),大幅提升篩選效率。