二氧化碳培養(yǎng)箱，通過模擬類似細(xì)胞/組織在生物體內(nèi)的生長環(huán)境，來對(duì)細(xì)胞/組織進(jìn)行體外培養(yǎng)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、微生物、農(nóng)業(yè)科學(xué)、藥物學(xué)的研究和生產(chǎn)。
根據(jù)工作原理二氧化碳培養(yǎng)箱可分為水套式和氣套式兩種。水套式二氧化碳培養(yǎng)箱需要加水，通過水的熱量傳遞保持溫度的恒定和維持足夠的濕度水平。一般培養(yǎng)箱會(huì)在加熱的控制面板上安裝一個(gè)蓄水池，需要定期加入超純水，維持箱內(nèi)的濕度，避免培養(yǎng)液蒸發(fā)。
培養(yǎng)箱為什么需要加超純水呢？
1、降低水中離子的影響
在細(xì)胞培養(yǎng)中，一些重金屬離子的含量要求控制在細(xì)胞所需的生理范圍內(nèi)，如：銅離子濃度過低，會(huì)影響相關(guān)酶的活性及相應(yīng)的生理代謝途徑，進(jìn)而影響細(xì)胞的正常生長；銅離子濃度過高時(shí)，促進(jìn)自由基形成，同時(shí)能氧化蛋白、脂類和 DNA，造成細(xì)胞膜電位的下降進(jìn)而引起細(xì)胞的死亡；鈣、鎂等金屬離子會(huì)降低胰酶活力，達(dá)不到消化的效果。
通常，電阻率儀能檢測到的18.2 MΩ·cm的超純水中離子雜質(zhì)的總含量小于1ppb(250C)，已有效去除了水中的金屬離子。
牛血清和培養(yǎng)基中的離子濃度已滿足細(xì)胞生長的需要，在細(xì)胞培養(yǎng)試劑的配制和細(xì)胞培養(yǎng)箱用水，為避免干擾，應(yīng)該選用超純水，尤其是在配置消化液時(shí)需要使用低鈣鎂型的超純水。使用超純水，不僅可有效防止礦物質(zhì)儲(chǔ)積在水箱內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用，也會(huì)降低水中的金屬元素對(duì)細(xì)胞生長的影響。
2、避免微生物的引入
細(xì)胞培養(yǎng)箱污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，會(huì)殃及整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。二氧化碳培養(yǎng)箱中的主要污染源：細(xì)菌、真菌(霉菌和酵母菌)、病毒、支原體、非同種細(xì)胞等。另外，內(nèi)毒素污染也會(huì)給細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)帶來諸多難以預(yù)料的不良后果，如，改變細(xì)胞形態(tài)，影響細(xì)胞附著力，活化細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子等，極大程度影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和結(jié)果的準(zhǔn)確性。
通常細(xì)胞培養(yǎng)的內(nèi)毒素污染來自于血清、培養(yǎng)液及外加藥物配制用水等。為避免細(xì)胞培養(yǎng)受到內(nèi)毒素污染的影響，選擇無內(nèi)毒素的超純水進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)試劑的配制和細(xì)胞培養(yǎng)箱供水是很關(guān)鍵的一步。
通過實(shí)驗(yàn)證明，可高效去除水中的熱原(內(nèi)毒素)、核酸酶、細(xì)菌等雜質(zhì)，是防止外源微生物污染箱內(nèi)環(huán)境的一個(gè)有效屏障。
3、減少有機(jī)物的影響
水中的有機(jī)雜質(zhì)通常是生物源、植物材料腐爛產(chǎn)生的腐殖酸，這些溶解在水中的有機(jī)物會(huì)促進(jìn)微生物的繁殖，阻礙細(xì)胞的生長。細(xì)胞培養(yǎng)的有機(jī)物含量要求TOC<5ppb。