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二氧化碳培養箱原理是其通過在培養箱箱體內模擬形成一個類似細胞/組織在生物體內的生長環境來對細胞/組織進行體外培養的一種裝置。二氧化碳培養箱廣泛應用于醫學、免疫學、遺傳學、微生物、農業科學、藥物學的研究和生產。
二氧化碳培養箱重要能夠對溫度、二氧化碳濃度和濕度提供精確穩定的控制，目前溫度控制由以下幾點組成。
1.加熱方式
氣套式加熱和水套式加熱，兩種加熱系統都是精確和可靠的，同時它們都有著各自的優點和缺點。
水套式加熱是通過一個獨立的水套層包圍內部的箱體來維持溫度恒定的，其優點：水是一種很好的絕熱物質，當遇到斷電的時候，水套式系統就可以比較長時間的保持培養箱內的溫度準確性和穩定性(維持溫度恒定的時間是氣套式系統的3～4倍)，有利于實驗環境不太穩定(如有用電限制，或者經常停電)并需要保持長時間穩定的培養條件的用戶選用。
氣套式加熱是通過遍布箱體氣套層內的加熱器直接對內箱體進行加熱的，又叫六面直接加熱。氣套式與水套式相比，具有加熱快，溫度的恢復比水套式培養箱迅速的特點，特別有利于短期培養以及需要箱門頻繁開關的培養。此外，對于使用者來說氣套式設計比水套式更簡單化(水套式需要對水箱進行加水、清空和清洗，并要經常監控水箱運作的情況)。
2. 溫控系統：
保持培養箱內恒定的溫度是維持細胞健康生長的重要因素，因此精確可靠的溫控系統是培養箱*的重要部分。
我們知道培養箱的至低工作溫度一般是高于室溫5℃，如果沒有緩慢加熱模式就非常容易在夏天高溫天氣(如室溫30℃左右時)產生箱內溫度過高。
3. 溫度均一性：
二氧化碳培養箱箱體內的溫度均一性也是用戶需要考慮的主要因素，一般在箱體內配備了風扇以及風道的培養箱的均一度要好很多，同時此裝置還有助于箱內溫度、CO2濃度和相對濕度的迅速恢復。
當然，風扇/風道的優化也是同等重要的，大直徑風扇相比其他品牌培養箱的風扇，能夠在低轉速(低風速)時產生大的空氣循環流量，在達到均一性目的的同時，降低風速、減少箱內震動。降低風速、減少震動同時也就大大提高了箱內細胞培養的成功率。
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