实验室培养箱原理及应用概述

　　在过去的数十年间，细胞生物学、分子生物学、药理学等的研究领域都有了惊人的长足进步，同时，这些领域中的技术应用也不得不跟上“脚步”。虽然典型的生命科学实验室设备有了很大的改变，但培养箱依然是实验室中的主要组成部分，其使用的最终目的也都是维持和促使细胞和组织更好地生长。然而，随着技术的进步，其功能和运作都变得越来越精确、可靠和方便。如今，培养箱已成为实验室最普遍使用的常规仪器之一，已广泛应用于医学、免疫学、遗传学、微生物、农业科学、药物学的研究和生产。除此之外高等院校以及各科研院所只要涉及到需要做低温恒温试验、培养试验、环境试验、储藏菌种、生物培养之用时，培养箱自然是不可缺席的重要设备。

　　一、培养箱类别与原理

　　(1)生化培养箱

　　目前应用最为广泛的主要有生化培养箱、二氧化碳培养箱、直接电热式培养箱、隔水电热式培养箱四种类型，每种类型都有其特点和独特的功用，以用于不同的科研及教学领域。其中生化培养箱的应用最为普遍，这种培养箱同时装有电热丝加热和压缩机制冷。可适应范围很大，一年四季均可保持在恒定温度，因而逐渐普及，被广泛应用于细菌、霉菌、微生物、组织细胞的培养保存以及水质分析与BOD测试，适合育种试验、植物栽培等，在高校所开设的如环境保护、卫生防疫、药检、农畜、水产等专业都有使用。

　　(2)二氧化碳培养箱

　　二氧化碳培养箱是在普通培养的基础上加以改进，通过对周围环境条件的控制制造出一个能使细胞/组织更好地生长的环境，条件控制的结果就会形成一个稳定的条件：如恒定的酸碱度(pH值：7.2-7.4)、稳定的温度(37℃)、较高的相对湿度(95%)、稳定的CO2水平(5%)，这就是为什么上述领域的研究员如此热衷于使用方便稳定可靠的二氧化碳培养箱。此外，由于增加了二氧化碳浓度控制，并且使用微控制器对培养箱温度进行精确控制，使生物细胞，组织等的培养成功率、效率都得到改善。总之，二氧化碳培养箱是普通电热恒温培养箱不可替代的新型培养箱。

　　(3)电热式和隔水式培养箱

　　电热式和隔水式培养箱的外壳通常用石棉板或铁皮喷漆制成，隔水式培养箱内层为紫铜皮制的贮水夹层，电热式培养箱的夹层是用石棉或玻璃棉等绝热材料制成，以增强保温效果，培养箱顶部设有温度计，用温度控制器自动控制，使箱内温度恒定。隔水式培养箱采用电热管加热水的方式加温，电热式培养箱采用的是用电热丝直接加热，利用空气对流，使箱内温度均匀。

　　除上述三种在高校及相关单位应用较为普遍外，也还有一些适用于专业领域的培养箱。

　　1.光照培养箱

　　是具有光照功能的高精度恒温设备;光照培养箱是细菌、霉菌、微生物的培养及育种试验的专用恒温培养装置，特别实用于生物工程、医学研究、农林科学、水产、畜牧等领域从事科研和生产使用的理想的设备。

　　2.微生物培养箱

　　主要适用于环境保护、卫生防疫、农畜、药检、水产等科研、院校实验和生产部门。是水体分析和BOD测定细菌、霉菌、微生物的培养、保存、植物栽培、育种实验的专用恒温，恒温振荡设备。

　　3.植物培养箱

　　植物培养箱实际就是一个有光照的带湿度恒温培养箱，其中的光照、温度、湿度等条件能够满足植物的生长需求。植物培养箱原理是几组灯管和一套控温装置(通常5-50度)。如果高级点的还有光照设置比如几点开灯几点关灯，什么时候光照强一些等。

　　4.人工气候室

　　可人工控制光照、温度、湿度、气压和气体成分等因素的密闭隔离设备小型的称“人工气候箱”。

　　5.恒温恒湿箱

　　恒温恒温箱：可以准确地模拟恒温、恒湿等复杂的自然状环境的，有着精确的温度和湿度控制系统的一种箱体，实验室一般用在用于植物培养、育种试验;细菌、微生物培养，用作育种、发酵、微生物培养、各种恒温试验、环境试验、物质变性试验和培养基、血清、药物等物品的储存等。可广泛适用于药物、纺织、食品加工等无菌试验、广泛应用于医疗卫生、生物制药、农业科研、环境保护等研究应用领域。

　　恒温恒湿箱工业一般用在适用于电子电工、家用电器、汽车、仪器仪表、电子化工、零部件、原材料及涂层、镀层进行高低温,高低湿的实验、在航天、航空、船舶、兵器、电子、石化、邮电、通讯、汽车、等领域倍受青睐。

　　二、培养箱的区别使用与用途分析

　　首先，我们来看一下微生物培养箱和光照培养箱的区别与联系，光照培养箱主要是用来做植物的培养，微生物培养箱根据所培养的微生物种类的不一样又有不同种类，大致有氧和厌氧两种。

　　再看恒温培养箱和霉菌培养箱的区别：

　　恒温培养箱：分隔水式电热恒温培养箱和电热恒温培养箱两种，隔水式电热恒温培养箱：水套遇断电时仍能较好地恒温，采用微电脑智能控温仪和双金属片调节器两种控温方式。温控范围：室温5℃-60℃，只能把温度稳定在室温以上，不带制冷。

　　而霉菌培养箱，由于霉菌适宜的生长温度是22～28℃，所以霉菌培养箱要有双制式冷热控温，当夏天室温高于30℃，为了保证霉菌适宜生长，就要制冷，把温度下调，当冬天室温低于10℃，为了保证霉菌适宜生长，就要加热，把温度上调。所以容积差不多大的霉菌培养箱和恒温培养箱，霉菌培养箱更贵一些，1000-2000元左右。

　　还有就是生化培养箱和霉菌培养箱，生化培养箱生化箱广泛应用于细菌、霉菌、微生物、组织细胞的培养保存以及水质分析与BOD测试，适合育种试验、植物栽培。是生物、遗传工程、医学、卫生防疫、环境保护、农林畜牧等行业的科研机构、大专院校、生产单位或部门实验室的重要试验设备，但二者都具有双制式冷热控温，区别主要是生化培养箱不带控湿和不带杀毒功能，而霉菌既有控湿有用杀毒功能所以同体积的霉菌培养箱比生化培养箱略贵一些。

　　三、培养箱在高校应用分布

　　培养箱应用的普遍性，也决定了它的市场需求空间，众所周知高校是社会先进生产力才研发基地，同时也是各项重要科技领域课题研究的前沿阵地，对于设备配备放面要求十分严格，不仅因为仪器设备是高校进行实验教学的物质基础,是教学、科研必备的条件之一。同时也是获得精准研究数据、使研究得以顺利进行的的重要保障。在高校培养箱在化学和生物研究实验中十分常用的设备之一，尤其是从事生物工程方向的教学与研究机构，以中国海洋大学为例，中国海洋大学海洋生命学院中涉及生物工程的院系有：设有海洋生物系，海洋生物工程系，环境生态，海洋生物工程研究所。此外还有水产学院，下设水产养殖、海洋渔业和食品工程3个系和水产增养殖、海洋药物2个研究所。这些专业在试验中需要光照培养箱、生化培养箱、恒温培养箱等。

　　而青岛大学生物工程方面的研究机构有生物化学实验室、微生物学实验室、分子生物学与病毒学重点实验室、医学营养学与食品卫生学重点实验室和中德啤酒检测培训中心。这些专业的实验室需要使用生物培养箱。而在医科大学中临床学专业会应用到婴儿培养箱、医学遗传学中应用到的低温培养箱，还有涉及农学、畜牧学、环保等都需要培养箱来获得相关数据，由此可见培养箱在高校使用是非常普遍的。