一、氣源類型與純度要求
1. 最常用：CO? 鋼瓶（純 CO?）

絕大多數普通 CO? 培養箱采用‌單一純 CO? 鋼瓶‌供氣，箱內空氣用環境空氣自然補充，只精確控制 CO? 濃度。

純度要求‌：≥ ‌99.99%‌（4N 級，高純 CO?），醫用級/食品級均可，但必須保證無油、無水、無雜質
為什么不能用工業級低純度 CO?‌：雜質（硫化物、油分、水分、微生物）會污染培養箱、損傷細胞、損壞傳感器
鋼瓶規格‌：常用 40L 標準鋼瓶，滿瓶壓力約 5～7 MPa
2. 高配：預混氣鋼瓶

部分實驗直接使用‌5% CO? + 95% 空氣‌的預混鋼瓶，優點是濃度穩定，缺點是成本高、換氣頻繁。

3. 三氣 / 多氣體培養箱

需要同時控制 O? 濃度（低氧/缺氧培養）時，需要兩路或三路氣體：

CO? 鋼瓶‌（控制 CO? 濃度）
N? 鋼瓶‌（用于降低 O? 濃度，模擬缺氧環境）
部分型號還需要單獨的壓縮空氣或 O? 鋼瓶
二、CO? 濃度怎么設？
1. 最常用設定：5% CO?

絕大多數哺乳動物細胞培養的標準值，對應培養基 pH 7.2～7.4。

原理‌：培養基中的 NaHCO?（碳酸氫鈉）緩沖系統需要與氣相 CO? 達到平衡，才能穩定 pH。5% CO? 對應 NaHCO? 濃度約 1.5 g/L（DMEM 標準配方）。

2. 根據培養基配方調整
表格
培養基 NaHCO? 濃度 對應 CO? 濃度
< 1.5 g/L 4%
≈ 1.5 g/L ‌5%（最常用）‌
≈ 2.2 g/L 7%
≈ 3.0 g/L 10%
3. 特殊細胞 / 微生物
昆蟲細胞‌（如 Sf9）：常用 0% 或不需要 CO?（Grace 培養基用磷酸緩沖體系）
部分干細胞、類器官‌：可能需要 5% O? 低氧 + 5% CO? 的三氣培養
苛養菌‌（奈瑟菌、布魯菌）：5%～10% CO?，35～37℃
配氣式培養箱‌：需手動調節空氣流量計與 CO? 流量計比例（如 5% CO? = 空氣 760 mL/min + CO? 40 mL/min，比例約 20:1）
三、氣路連接與壓力調節（關鍵操作）
1. 必備部件
CO? 鋼瓶 + ‌專用 CO? 減壓閥‌（雙表：高壓表看瓶內余壓，低壓表看輸出壓力）
進氣軟管（PU 管或硅膠管）+ 管卡固定
2. 減壓閥輸出壓力

標準輸出壓力：0.06～0.1 MPa‌（即 0.6～1 bar）

壓力過低：CO? 進氣慢，開門后濃度恢復時間長
壓力過高：沖擊電磁閥和傳感器，加速老化，甚至損壞管路
注意：開鋼瓶前‌一定要把減壓閥擰松（關閉狀態）‌，再緩慢打開鋼瓶總閥，然后緩慢調低壓輸出壓力
3. 換氣時機
高壓表讀數降到 ‌0.5～1 MPa‌ 時，就該準備換瓶了
不要用到壓力極低才換——瓶底雜質多，容易污染氣路
建議備一個滿瓶，杜絕實驗中途斷氣
四、氣體系統的校準與驗證

CO? 傳感器用久了會漂移，必須定期校準：

表格
校準方式 頻率 說明
日常比對 每月 用手持 CO? 檢測儀從取樣口測實際濃度，與顯示值對比
標準氣校準 每 3～6 個月 用 4.9% 或 5.0% 的標準 CO? 氣體校準傳感器
高溫滅菌后 每次滅菌后 140～180℃ 干熱滅菌會讓傳感器基線漂移，必須重新校準
pH 間接驗證 不定期 觀察培養基顏色（酚紅），偏黃=CO?偏高，偏紫=CO?偏低
五、安全注意事項
鋼瓶必須固定‌：用氣瓶架或鏈條鎖死在墻上，嚴禁裸放
防泄漏‌：定期用肥皂水或檢漏液檢查減壓閥、接頭、管路是否漏氣；實驗室建議裝 CO? 濃度報警器（閾值 1.5%）
通風要求‌：培養箱所在房間必須通風良好，CO? 比空氣重，泄漏后會在底部積聚，高濃度可致窒息
減壓閥專用‌：CO? 減壓閥不能和其他氣體混用，避免污染
開關順序‌：
開機：先開鋼瓶總閥 → 調減壓閥輸出壓力 → 開培養箱電源
關機：先關鋼瓶總閥 → 等管路余氣用完 → 關減壓閥 → 關培養箱
六、常見氣體問題排查
表格
現象 可能原因 解決辦法
CO? 濃度一直上不去 鋼瓶沒氣 / 減壓閥沒開 / 管路漏氣 查壓力、開閥門、檢漏
濃度波動大 開門太頻繁 / 門封條老化 / 傳感器漂移 減少開門時間、換門封、校準傳感器
顯示值和實際值差很多 傳感器需要校準 用標準氣重新校準
培養基容易變黃（偏酸） CO? 濃度偏高 / 細菌污染 校準濃度、排查污染
培養基變紫（偏堿） CO? 不足 / 密封性差 檢查氣瓶、門封、管路
總結：一個配置 checklist
[ ] ‌氣源‌：高純 CO?（≥99.99%），鋼瓶固定牢靠
[ ] ‌減壓閥輸出‌：0.06～0.1 MPa
[ ] ‌濃度設定‌：5%（根據培養基 NaHCO? 濃度調整）
[ ] ‌溫度‌：37℃（哺乳動物細胞標準）
[ ] ‌濕度‌：95% RH，水盤加無菌蒸餾水
[ ] ‌校準‌：每 3～6 個月校準一次傳感器
[ ] ‌安全‌：檢漏 + 通風 + 報警器