傳統(tǒng)上，孵化器一直是大多數(shù)生物和生命科學實驗室的支柱，以生長或維持生物文化，繁殖菌落或繁殖/生長昆蟲。zui基本的孵化器使研究人員能夠重新創(chuàng)建嚴格的溫度條件，以zui佳地生長，發(fā)育和/或維持細小細胞。溫度均勻性也很關(guān)鍵，因為生活環(huán)境的波動可能是致命的。

隨著生物技術(shù)和生物制藥*域的擴大，對高精度培養(yǎng)箱的需求也在增加。另外，關(guān)于良好實驗室和生產(chǎn)規(guī)范（GLP和GMP）的法規(guī)要求已經(jīng)完善和強化。除其他外，這導致了用于細胞培養(yǎng)控制和監(jiān)測的復雜性的增加。附加的儀器功能意味著額外的成本，使許多實驗室管理人員想知道，對于應用而言，是否確實需要所有的花哨功能。

實際上，實驗室預算的縮減使許多實驗室尋求負擔得起的選擇，而這些選擇不會損害其實驗結(jié)果。對于帶有二氧化碳傳感器和控制器的培養(yǎng)箱，樣品類型將確定是否必要，因為某些細胞類型依賴于理想的培養(yǎng)。這里有幾點要考慮：

我需要控制CO 2嗎？

孵化器通常控制用戶指定的內(nèi)部溫度和濕度條件。另一個共同特征是能夠?qū)⒍趸迹–O 2）控制在5％左右。這很重要，原因有兩個：5％的CO 2緊密模擬細胞在人體系統(tǒng)中會經(jīng)歷的生理條件，并起著至關(guān)重要的pH緩沖劑的作用。實際上，培養(yǎng)細胞內(nèi)的pH值非常重要，以至于大多數(shù)細胞培養(yǎng)基都含有指示劑，因此操作員可以從視覺上識別出危險的pH值變化。培養(yǎng)中的動物細胞已從其較大的生物“宿主”（即器官）中移出，但研究人員希望獲得與活生物體zui相關(guān)的結(jié)果。

因此，控制盡可能多的參數(shù)以模仿這些條件至關(guān)重要。一些與細菌（例如大腸桿菌）或單細胞真核細胞（例如  啤酒酵母）一起工作的生物實驗室不需要二氧化碳控制即可實現(xiàn)zui佳培養(yǎng)。因此，這些實驗室通常會選擇僅控制溫度和濕度的更經(jīng)濟的培養(yǎng)箱。但是，如果您的實驗室正在培養(yǎng)動物的細胞或組織，那么“我是否需要控制CO 2？” 這個問題的答案肯定是“是的”。

控制CO 2級別：導熱率還是紅外？

CO 2孵化器通常可以指定二氧化碳水平的設定點（通常為5％）。該培養(yǎng)箱包含一個CO 2傳感器和一個控制模塊，當液位下降時，該模塊會提示CO 2的流動。打開培養(yǎng)箱門時，由于濃度與外部環(huán)境的差異，CO 2迅速從培養(yǎng)箱中噴出。傳感器檢測到該下降，繼電器發(fā)送信號以提高二氧化碳水平。有兩種常見形式的檢測器可用于監(jiān)測培養(yǎng)箱中的二氧化碳水平：導熱率和紅外線。

導熱率傳感器可測量溫度電阻的變化。在培養(yǎng)箱中，一個傳感器暴露于培養(yǎng)箱（環(huán)境）中，而另一個則被隔離（對照）。由于二氧化碳的減少也會導致溫度降低，因此兩個傳感器之間的電阻會發(fā)生變化。這將觸發(fā)從CO 2儲罐進行“吹掃” ，一直持續(xù)到腔室達到預編程的設定點為止。不幸的是，培養(yǎng)箱的溫度設置和濕度水平也會影響熱導率傳感器，因此存在一定程度的誤差。經(jīng)常打開培養(yǎng)箱門時尤其如此。打開門，不僅CO 2丟失，但相對濕度下降。因此，熱導率監(jiān)測培養(yǎng)箱更適合長期保存細胞培養(yǎng)物。

紅外線（波長比可見光長的不可見能量）是更準確（但也更昂貴）的CO 2液位監(jiān)測系統(tǒng)。一個光學傳感器，測量紅外光譜中的光吸收，尋找培養(yǎng)箱中的二氧化碳含量；吸收程度與CO 2量成正比。吸收不受溫度或濕度的影響，因此它是比熱導傳感器更可靠的CO 2濃度指示器。大多數(shù)儀器都有一個獨立的傳感模塊，該模塊會按設置的時間間隔自動校準。盡管存在成本較高的缺點，但是當需要頻繁訪問培養(yǎng)箱中的內(nèi)容物時，紅外傳感單元是理想的解決方案。