二氧化碳恒溫搖床(CO? Incubator Shaker)是生物實驗室中用于細胞培養、微生物發酵及酶反應研究的核心設備,其通過準確控制溫度、CO?濃度和振蕩頻率,為細胞或微生物提供接近體內環境的動態培養條件。該搖床主要由溫控系統、CO?控制系統、振蕩系統、培養腔體四大模塊構成,各模塊協同實現動態培養環境的準確控制。
1.溫控系統
采用PID微電腦控溫技術,溫度范圍通常為室溫+5℃至60℃,精度達±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,響應速度快,避免局部過熱導致細胞損傷。
2.CO?控制系統
通過紅外傳感器(IR)或熱導傳感器(TCD)實時監測腔內CO?濃度,范圍0%-20%,精度±0.1%。
CO?進氣口配備電磁閥和流量計,可設定自動補氣頻率(如每2小時補氣1分鐘),維持濃度穩定。
部分機型集成N?/O?混合氣體控制,模擬低氧或高氧環境,適用于腫瘤細胞研究。
3.振蕩系統
振蕩方式分為軌道式(Orbital)和往復式(Reciprocating),軌道式振幅25mm或50mm,往復式行程10-30mm。
轉速范圍通常為30-300rpm,通過無刷直流電機實現低噪音(<50dB)和調速(±1rpm)。
振蕩托盤可適配不同規格的培養瓶(如250mL錐形瓶、50mL離心管架),承重達5kg。
4.培養腔體
內膽材質為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。
部分機型內置UV紫外燈,可設定定時滅菌程序(如每周一9:00自動開啟30分鐘)。
二氧化碳恒溫搖床的應用小技巧:
1. 梯度培養實驗
通過編程實現溫度/CO?濃度/轉速的梯度變化(如37℃→35℃→33℃,每12小時降1℃),模擬細胞應激響應。
2. 共培養體系優化
在振蕩托盤上分區放置不同細胞類型(如腫瘤細胞與免疫細胞),通過調整局部CO?濃度(如左側5%、右側2%)研究細胞間相互作用。
3. 高通量篩選
配合96孔板振蕩適配器,實現384個樣品的并行培養,結合自動化取樣裝置(如液體處理工作站),大幅提升篩選效率。