赛默飞 371 型 CO₂ 培养箱是一款高性能、精密控制型的细胞培养设备,广泛应用于细胞生物学、组织工程、微生物培养、干细胞研究、药物筛选等领域。其设计目标是提供稳定、无污染、均匀温湿及 CO₂ 浓度的培养环境。典型版本为 Steri-Cycle CO₂ 培养箱,具备高温(干热)灭菌功能,并配置 HEPA 空气净化、直热加热控制系统等。Thermo Fisher Scientific+3赛默飞世尔科技+3ManualsLib+3
一些关键特点如下:
温度控制:采用直接加热(direct-heat)方式,响应速度快、温度控制较稳定。Thermo Fisher Scientific+3ManualsLib+3赛默飞世尔科技+3
CO₂ 控制:可选热导式 (TC, thermal conductivity) 传感器版本或红外 (IR, infrared) 传感器版本,以适应不同预算与检测精度需求。Thermo Fisher Scientific+3赛默飞世尔科技+3ManualsLib+3
灭菌功能:支持 Steri-Cycle 高温灭菌程序(通常可达约 140 ℃),通过干热方式灭菌以降低箱内微生物污染。alifescience.com+2ManualsLib+2
空气洁净系统:内部带 HEPA 过滤器和气流循环设计,用于净化气体、减少颗粒物和污染源进入培养腔。alifescience.com+3赛默飞世尔科技+3ManualsLib+3
用户界面与操作:具备控制面板(键盘、屏幕或显示区)用于参数设置、校正、报警管理等操作。ManualsLib+2Thermo Fisher Scientific+2
结构设计:内胆常为不锈钢或铜材质(部分为三面铜内胆设计以增强抗菌性能和温度均匀性),具备良好密封性和稳定性。alifescience.com+4化学网+4Thermo Fisher Scientific+4
安全与报警:具有超温保护、传感器异常报警、CO₂ 浓度报警、门开报警等多重安全机制。化学网+3ManualsLib+3Thermo Fisher Scientific+3
掌握这一设备的操作流程和注意事项,对于保证实验稳定性、延长设备寿命、减少污染风险都非常关键。
在将培养箱投入使用之前,必须做好安装与环境准备工作,确保设备在良好条件下运行。
支撑与稳定性:培养箱应放置在稳定、坚固的台面上,能承受设备重量。避免放置在震动、倾斜或活动面上。
散热与通风:设备后方和两侧应保留一定的空间(通常 ≥ 30 cm 或更大),以利于散热与空气流通。豆丁网+4化学网+4Thermo Fisher Scientific+4
远离热源与阳光直射:放置位置应避免阳光直射、暖气、空调出风口或其他热源干扰,以免影响温控稳定性。
室内温湿条件:建议室温在 15 ℃至 30 ℃之间,相对湿度避免极端条件。保持实验室整体环境稳定可以减少外界干扰。
电源与接地:使用原装电源线,确认电压与频率符合设备要求(常见为 220 V / 50 Hz 或 115 V / 60 Hz 版本),并且接地良好。
气源准备:若使用 CO₂ 气体,应准备纯度较高的 CO₂ 气瓶(如 99.5% 以上),使用合适的减压器,并确保气路安全可靠。alifescience.com+3Thermo Fisher Scientific+3ManualsLib+3
在设备送达后,应依照步骤逐项检查与准备:
验收与开箱检查
检查包装是否完整,有无破损、变形,内部配件是否完备。
组件安装
安装内部隔板、支架、传感器盖板、过滤器(空气样品过滤器 / HEPA 过滤器)等。豆丁网+3Thermo Fisher Scientific+3ManualsLib+3
安装箱门并检查密封条完整性。
检查湿度水盘是否到位。
设备水平调整
使用水平仪(或器械自带的水平调节脚)调整设备,使得箱体前后、左右都保持水平状态。Thermo Fisher Scientific+2ManualsLib+2
电源连接
确认专用电路、插座、保险丝等电源设施符合要求,再将电源线稳固插入设备。
气体连接
将 CO₂ 气瓶与减压器、气管连接至设备的 CO₂ 入口端口,检查接口是否密封、无泄漏。务必使用适配器和密封件(如密封圈等)。
湿度盘注水
在使用前向湿度水盘注入适量无菌(或灭菌)蒸馏水 / 去离子水,通常注至规定的最高水位线。建议使用经灭菌处理的水,以减少菌源污染。豆丁网+3Thermo Fisher Scientific+3ManualsLib+3
启动设备初步自检
通电后,设备会自动运行自检程序。确认显示面板点亮、各报警或指示灯状态正常、无异常报错。
在确认所有安装及连接正确之后,即可进入具体操作阶段。
下面是将培养箱从初始状态启动到稳定运行的标准操作流程。
按下主电源键 (Power),设备启动。
设备会进行自检,包括传感器检测、加热器检测、风机检查、报警系统检测等。
检查显示屏是否正常、键盘是否有效。
若自检通过,设备进入待机或运行模式。若有异常报警或提示,则按照报警提示排查问题。
在设置模式下,需要进行温度、超温、CO₂ 等参数设置。通常在控制面板上通过 “MODE” 键(或类似功能键)切换至 “SET” 模式进行设定。
以下是常见设定流程:
在 SET 模式下,用箭头键选择 “TEMP XX.X °C” 项。
使用上下箭头键输入所需温度(例如 37.0 ℃)。
按 Enter 确认(或确认键、OK 键)。
设备将自动调整加热器输出,使腔体温度逐步升至设定值。
可设定“超温保护温度”(OTEMP),即当温度异常过高时触发保护机制;通常应设定比运行温度高 1 ℃左右。
在 SET 模式下,选择 “CO₂ XX.X %” 项。
输入目标 CO₂ 浓度(如 5.0 % 或 5.5 %)。
确认后,设备开启 CO₂ 控制电磁阀与加气机制,调整箱内浓度至目标值。
若设备支持 CO₂ 传感器校正,可在校正模式下进行零点校正或 span 校正。Thermo Fisher Scientific+2ManualsLib+2
湿度(Humidity 或 RH):部分型号允许手动设定湿度值,但多数情况下湿度为自动控制状态(通过水盘、蒸发控制)而不需人工调节。
报警阈值设定:可设置温度、CO₂ 的最小/最大报警值、低湿报警等。化学网+3Thermo Fisher Scientific+3ManualsLib+3
密码与锁定功能:部分设备支持给参数设定加锁或设置操作密码,避免误操作。Thermo Fisher Scientific+2ManualsLib+2
通讯设定(如 RS-485 接口等):若设备具备远程监控功能,可在 CONFIG 模式中设定通讯地址、接口参数。
完成参数设置后,切换回运行(RUN)模式,设备将按照设定温度、CO₂ 浓度、湿度自动调节并稳定运行。
设备在刚设定温度后,需要时间使腔体内温度和 CO₂ 等参数逐渐稳定。一般建议至少预热 12 小时以上(尤其用于比较精细的细胞培养实验)。
期间应避免频繁开关门、插取操作,从而减少扰动。
观察显示屏上的温度、CO₂ 和湿度是否在正常范围内波动。若某项长期偏离设定值,应及时排查原因。
当培养箱参数稳定后,就可以加载样品并进入日常使用阶段。以下是推荐流程和注意事项。
实验样品(如培养瓶、培养皿、细胞悬液等)应提前灭菌或无菌处理,确保无菌性。
样品容器(如培养皿、瓶子等)应预热(若有必要),以减少温差冲击。
操作时最好佩戴无菌手套、操作台内保持无菌环境。
将样品均匀分布在腔体内的隔板上,注意不要阻挡气流。
不应将容器紧贴内壁,以免造成局部温度偏差或影响热对流。
留出足够空间让空气流通,避免样品间干扰。
对于多个培养条件(如不同浓度、时间点等),建议将其放在不同高度以观察不同位置的均匀性。
定期查看显示面板的温度、CO₂ 浓度、湿度等参数,确认在设定范围内。
监测湿度盘水位,避免干涸。若水位低,应及时补充灭菌水或蒸馏水。
观察是否有报警提示,如温度偏差、CO₂ 溢出、传感器故障等。
若设备支持数据记录功能,应开启记录(如温度与 CO₂ 波动日志),便于事后分析和追踪。
避免频繁开关门,减少外界扰动。
培养结束后,先关闭 CO₂ 供给(如设备支持关闭气阀),然后再打开箱门以减少 CO₂ 浓度突降的冲击。
取出样品时应快速、稳妥操作,尽量减少箱内环境扰动。
取出所有样品后,应关闭运行模式(或设为空载待机状态)。
若当日使用结束,可保留设备温度维持或进入断电状态,依据实验需求决定。
为了保持培养箱的无菌状态,避免微生物污染,定期进行清洁与灭菌是必须的。
关闭 CO₂ 气源,断开气瓶连接,确保无 CO₂ 输入。
进入面板中的灭菌程序(Sterilization Cycle 或 Decontamination Cycle)。
设定程序参数(温度、时长等),一般约 140 ℃ 或指定灭菌温度,时间可包含升温、保温、降温三个阶段。
确认启动灭菌程序后,设备将自动执行升温、保温、降温过程,期间禁止打开箱门。
灭菌程序结束后,设备自动降温至安全温度(通常 < 40 ℃),才能打开箱门。
灭菌后再将内部组件(如隔板、传感器、湿度盘等)重新安装或清洁后装回。
在非灭菌周期期间,也应定期进行清洁以减少污染:
使用温和的、无腐蚀性的试验室清洁剂(例如 70% 乙醇、过氧化氢溶液等)擦拭内壁、搁板、门封条等表面。
对湿度盘、搁板、传感器保护套等可拆部件进行拆卸、单独清洗、消毒。
使用无绒布或无尘纸擦拭,避免掉毛或颗粒物残留。
注意关闭电源或者进入安全状态后再操作,避免在运行状态中进行清洁。
定期检查并更换 HEPA 过滤器、空气滤网、密封条等易损部件(通常每 6–12 个月更换一次,视使用频率与环境洁净度而定)。
对内部可能积累的冷凝水或杂质及时清理,避免霉菌滋生。
为了确保培养箱长期运行的准确性和稳定性,必须定期进行校正和维护。
温度校正:使用标准温度计(或温度校准装置)置于箱体中心,待温度充分稳定后(如 2 小时以上)对比显示值与真实温度,如有偏差可在 “CAL” 模式下进行校正。
CO₂ 传感器校正:使用标准 CO₂ 气体进行校准(零点校正与 span 校正),确保读数精度。
湿度校正 / 验证:若设备支持显示相对湿度,应定期使用湿度校准器或标准仪器检测并校正。
校正过程应在设备稳定运行条件下进行,并避免外界干扰。
建议校正周期:
温度和 CO₂ 至少每年校正一次。
若环境变化大或设备频繁使用,可适当缩短校正周期(如每 6 个月一次)。
新安装设备或维修后应立即进行校正验证。
检查电源线、插头、保险丝是否完好。
检查内部密封条是否老化、破损,必要时更换。
检查风机、循环装置是否有异响或阻塞,清除灰尘或杂物。
检查气路及 CO₂ 连接是否有泄漏现象。
更换或清洁 HEPA 过滤器、空气滤网等。
检查湿度盘、水路系统是否畅通,无水垢或杂质。
记录维护、校正、故障等日志信息,以便追踪历史。
通过这些日常维护,可以有效延长设备寿命、稳定运行并减少故障发生。
即便操作规范,培养箱仍可能出现各种异常状况。以下是一些常见故障及可能原因与解决方法,供参考。
故障现象 | 可能原因 | 排除建议 / 解决方法 |
---|---|---|
设备无法启动 | 电源断路、保险丝熔断、线路故障 | 检查插座、电源线、保险丝;确认电压正常;联系电气技术人员检查线路 |
温度偏低或加热不响应 | 加热线圈故障、控制电路异常、温度传感器故障、断路 | 检查加热线圈、电路板、传感器连接;进行温度校正;联系维修更换部件 |
温度偏高或超温报警 | 控制反馈失灵、超温保护参数设置错误、散热不良、风扇故障 | 检查风扇是否工作、散热空间是否被堵塞;校正传感器;调整超温设置 |
CO₂ 无法稳定、浓度偏低或报警 | 气源不足、气体泄漏、传感器故障、控制阀故障 | 检查 CO₂ 气瓶压力,连接管路;检测气路密封性;校正 CO₂ 传感器;更换阀件 |
湿度异常(过高或过低) | 湿度盘干涸、水源问题、密封不良、循环系统故障 | 补充无菌水;检查湿度盘和密封条;检查箱体密封性;检查加湿/除湿装置 |
报警频繁 | 传感器漂移、参数设置不合理、实际环境波动较大 | 校正传感器;调整报警阈值;稳定实验室环境;查看日志定位报警原因 |
异常噪音或震动 | 风扇松动、有异物、风机故障、轴承老化 | 检查风扇叶片及固定;清除异物;更换损坏风机或轴承 |
组件损坏、密封失败 | 使用腐蚀性化学剂、清洁不当、老化自然损坏 | 检查密封条、组件材质;避免使用腐蚀性强的清洁剂;定期更换易损部件 |
遇到故障时,建议先查看设备自带的错误提示及报警代码,对照手册或厂商支持文档查找故障含义;若无法自行解决,应及时联系厂商或维修工程师进行处理,避免因盲目操作导致设备损伤或实验损失。
保持安全操作是使用本设备的基础。以下是一些必须遵守的注意事项和建议:
断电操作:在安装、清洁、维护、拆卸组件时,应先断开电源,确保设备处于安全状态。
气体安全:CO₂ 是高浓度时有窒息风险,操作时应注意通风,避免气体积聚。气瓶应固定放置,管路连接要密封牢靠。
高温风险:在高温灭菌过程中,箱体表面及内部部件可能极热,切勿在高温状态下打开箱门或触碰内部部件。
防腐蚀清洁剂:避免使用含氯、强酸、强碱或有腐蚀性的清洁剂,以防损害内胆金属、密封条或传感器。
避免突然扰动:运行过程中避免频繁开关门、快速插取操作,以减少腔内环境扰动。
组件兼容性:替换部件(如滤网、密封圈、传感器等)应使用厂商认可型号,避免兼容性问题。
运行日志:建议建立设备运行、校正、故障处理等日志,便于追踪设备使用历史和排查问题。
操作培训:只有经过培训的人员应操作该设备,以减少误操作风险。
定期检查:定期检查电气、气路、密封、风机等关键部件,预防故障。
急停功能:若培养箱出现异常,务必熟悉断电或紧急停机操作流程,并在必要时立即执行。
为了在日常实验中最大限度地利用设备性能,以下是一些经验总结与建议:
在设定温度和 CO₂ 之前,应使箱体保持空载运行一段时间以稳定背景状态。
对于关键性、敏感性较强的实验,建议开启设备后提前预热并验证稳定性。
尽量少开门、少插拔操作,减少腔内扰动和外界环境干扰。
若使用多批次样品,应考虑先 “空白试验” 检测温湿度均匀性及 CO₂ 均匀性。
定期交替放置样品位置,以检测各层之间的环境差异。
对温度、CO₂、湿度的波动范围要有预期标准,并记录历史波动趋势。
在灭菌周期后,首次加载样品前应先空载运行一段时间,以排除脱落污染源。
对于长期培养实验(数天以上),应考虑备用培养箱或备份样品策略,以防设备故障导致全盘失败。
使用实验室级别的无菌技术(无尘操作、紫外消毒、过滤空气等),配合培养箱使用,才能最大程度保障无菌环境。
若培养箱支持远程监控或联网功能,应启用监控报警功能,以便及时掌握设备状态。
虽然本文主要以文字方式讲解操作流程,但在实际操作中观看一段视频演示(如 B 站上 “Thermo 赛默飞 371 培养箱” 教学视频)可以直观了解键盘操作、界面切换、组件拆装等细节。比如 B 站上已有 “赛默飞 371 培养箱” 的教学短片
建议您在观看视频教程时,结合上述文字说明,对照设备面板、键位、功能菜单操作,这样更利于理解和掌握。
杭州实了个验生物科技有限公司