什么是水套二氧化碳培养箱

水套式二氧化碳培养箱（Water Jacketed CO₂ Incubator）是一种通过水夹层加热方式来保持内部恒温的细胞培养设备，广泛应用于生物医学、细胞生物学、组织工程、药物研发等领域。该装置专门用于维持恒定的温度、稳定的CO₂浓度和高湿度环境，为哺乳动物细胞、干细胞、微生物等提供接近体内环境的体外培养条件。

一、水套式结构原理

水套式培养箱的箱体内壁与外壳之间设有一个密闭的水夹层（Water Jacket），其原理如下：

• 加热元件将水夹层中的水加热；

• 热量通过水的传导和热容量缓慢而均匀地传递至内腔；

• 与空气直接加热方式（气套）不同，水夹层在断电等情况下仍可缓慢释放热量，具有一定保温能力。

二、核心组成

1. 水夹套加热系统
   水夹层贯穿整个箱体三面或四面，包围内胆。加热元件控制水温，并通过热对流保持内腔温度稳定。

2. 温度控制系统
   配备高精度温度传感器（如PT100）、恒温控制器，通过闭环系统调节水加热功率，保持恒定温度（通常为37°C）。

3. CO₂控制系统
   通入5% CO₂气体以维持培养基pH稳定。配置红外或热导式传感器进行浓度监测。

4. 湿度调节
   利用水盘自然蒸发，在箱内维持90%以上的相对湿度，防止培养液蒸发和渗透压波动。

5. 内胆与托盘
   多为不锈钢材质，耐腐蚀、易清洗。内部设有培养架或托盘，便于放置培养皿或细胞瓶。

三、水套式培养箱的主要特点

四、适用场景

水套式CO₂培养箱适用于对温控稳定性要求高、培养周期长或对电源稳定性依赖较低的实验，如：

• 干细胞与胚胎细胞培养

• 长期病毒感染实验

• 温度波动敏感型细胞

• 关键药物筛选与毒理实验

五、使用注意事项

1. 使用蒸馏水或去离子水注入水夹层，防止水垢和腐蚀；

2. 定期检查水位和水质，避免缺水或污染；

3. 避免频繁开门，保持内部环境稳定；

4. 断电后快速检查温度变化，确认是否延长培养或转移细胞。

六、总结

水套式二氧化碳培养箱是一种通过水热传导方式实现恒温控制的细胞培养设备，具有优良的温度稳定性与抗干扰能力，特别适合需要长时间培养和对热波动敏感的实验类型。尽管其维护略显繁琐、设备较重，但在许多高精度细胞研究中仍具备稳定的应用价值。