第22章 培养箱.ppt

1、第二十二章 培养箱,教学基本要求,掌握细胞培养概念、培养箱分类、各种培养箱基本原理、性能指标和基本结构。 熟悉细胞培养技术。 了解各种培养箱常见故障的处理及仪器的进展 。,内 容 提 要,第一节 电热恒温培养箱 第二节 细胞培养箱 第三节 厌氧培养箱,第一节 电热恒温培养箱,电热恒温培养箱适合于普通的细菌培养和封闭式细胞培养，并常用于有关细胞培养的器材和试剂的预温。 电热恒温培养箱分为： 隔水式电热恒温培养箱 气套式电热恒温培养箱,第一节 电热恒温培养箱,电热恒温培养箱结构 电热恒温培养箱使用与注意事项 电热恒温培养箱的常见故障及排除,电热恒温培养箱结构,隔水式恒温培养箱的电器结构图,主要由箱

2、体、加热器、鼓风机和温控仪等几部分组成,电热恒温培养箱使用与注意事项,隔水层的加水 温度设定 温度显示值修正 上限跟踪报警设定 控温仪的PID自整定控制,隔水层的加水,第一次使用时，打开水龙头低水位指示灯亮且伴有报警声，当水位逐渐升高，低水位指示灯灭报警声消失时，应及时关闭水龙头。 若溢水口有水溢出时,应把放水塞头拔出放水，同时观察溢水口，没有水溢出时应立即将塞头塞紧。直至低水位无声、无报警、没水溢出。,智能控温仪的温度设定,按控温仪的功能键“SET”进入温度设定状态，SV设定显示闪烁，再按移位键配合加键或减键，设定结束按功能键“SET”确认。设定结束后培养箱进入升温状态，加热指示灯亮。当箱内

3、温度接近设定温度时，加热指示灯反复多次忽亮忽熄，表示控制进入恒温状态。,电热恒温培养箱的常见故障及排除,第二节 细胞培养箱,细胞培养是指从体内组织取出细胞，在体外模拟体内生理环境下，使其生长繁殖，并维持其结构和功能的一种体外培养技术。 Harrison，1907年首次体外培养细胞成功。 细胞培养三大必备设施：一个无菌实验室、一台超净工作台和一个细胞培养箱。,第二节 细胞培养箱,细胞培养箱,细胞培养箱的工作原理 细胞培养箱的分类与结构 细胞培养箱的性能指标 细胞培养箱的使用注意事项及常见故障的排除 细胞培养箱的临床应用,细胞培养箱的工作原理,细胞培养箱工作原理图,细胞培养箱的工作原理,细胞培养箱

4、气路原理图,细胞培养箱的工作原理,温度是通过电热丝加热,再通过箱内温度传感器检测温度变化 , 使箱体内的温度恒定在设置温度。 箱内温度一般设定在370.2左右。 二氧化碳浓度是通过二氧化碳浓度传感器来进行检测的。 二氧化碳传感器是用来检测箱体内二氧化碳浓度，将检测结果传递给控制电路及电磁阀等控制器件，调节二氧化碳的浓度。,细胞培养箱的分类与结构,细胞培养箱的分类：,细胞培养箱的结构,细胞培养箱的结构由六部分组成 ： 温度控制系统 气体控制系统 湿度控制系统 内门加热系统 污染物的控制系统 微处理控制和信号显示系统,二氧化碳培养箱的结构,细胞培养箱的结构,温度控制系统 ： 保持培养箱内恒定的温度

5、是维持细胞健康生长的重要因素，箱内温度一般设定在37左右。气套式细胞培养箱和水套式细胞培养箱的加热结构不同。,细胞培养箱的结构,水套式细胞培养箱具有一个独立的热水间隔间（即水套），它的温度是通过电热丝给水套内的水加热，热水通过自然对流在箱体内循环流动，热量通过辐射传递到箱体内部，再通过箱内温度传感器来检测温度变化，控制电热丝加热与否，使箱内的温度恒定在设置温度。,气套式细胞培养箱的加热是通过遍布箱体气套层内的加热器直接对内箱体进行加热的，又叫六面直接加热。具有加热快，温度的恢复迅速的特点，特别有利于短期培养以及需要箱门频繁开关的培养。,细胞培养箱的结构,细胞培养箱的结构,气体控制系统 ： 二氧

6、化碳培养箱的气体控制系统为单一的二氧化碳浓度控制系统，三气细胞培养箱在二氧化碳培养箱的基础上增加氧气浓度控制系统。,细胞培养箱的结构,二氧化碳浓度探测可通过两种控制系统： 即红外传感器（IR）和 热传导传感器（TC） 进行测量。,细胞培养箱的结构,热传导传感器（TC）监控二氧化碳浓度的工作原理是通过测量两个电热调节器（一个调节器暴露于箱体环境内，另一个则是封闭的）之间的电阻变化来实现的。 箱内二氧化碳浓度的变化会改变两个电热调节器间的电阻，从而促使传感器产生反应以达到调节二氧化碳水平的作用。 TC控制系统的一个缺点就是箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的精确度。,细胞培养箱的结构,红外传感器

7、（IR）比TC系统具备更精确的二氧化碳控制能力。 红外传感器是通过一个光学传感器来检测二氧化碳水平的，不受温度和相对湿度改变的影响 。 IR系统包括一个红外发射器和一个传感器，当箱体内的二氧化碳吸收了发射器发射的部分红外线之后，传感器就可以检测出红外线的减少量，而被吸收红外线的量正好对应于箱体内二氧化碳的水平，从而可以得出箱体内二氧化碳的浓度。,细胞培养箱的结构,相对湿度控制系统： 培养箱内相对湿度的控制是非常重要的，饱和湿度环境可以避免培养液中二氧化碳逃逸，保持pH值稳定，也能防止由于干燥使培养液中水分蒸发，渗透压升高，导致细胞培养失败。 大多数的二氧化碳培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气

8、的，大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的。,细胞培养箱的结构,微处理控制系统： 控制高温自动调节和警报装置、二氧化碳警报装置、密码保护设置、自动校准系统等的运用，就使得二氧化碳培养箱的操作和控制都非常的简便。,二氧化碳培养箱控制中心,细胞培养箱的结构,细胞培养箱的结构,污染物的控制系统： 污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，因而，二氧化碳培养箱设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径是在线式持续灭菌和不定期高温灭菌。,细胞培养箱的结构,细胞培养箱的结构,内门加热系统： 这个系统能加热内门，有效防止内门形成冷凝水，以保持培养箱内的湿度和温度，降低污染。,

9、细胞培养箱的性能指标,细胞培养箱的性能指标： 温度控制精度 二氧化碳浓度控制精度及测量系统自动校准功能湿度控制系统 相对湿度,细胞培养箱的性能指标,温度控制精度： 多数细胞培养箱的温度范围为：环境温度以上5到50，温度控制精度为：0.1。 二氧化碳浓度控制精度及测量系统自动校准功能： 二氧化碳气体范围为：0.2 % 20%，二氧化碳气体控制精度为：0.1%，二氧化碳气体稳定性为：0.2%，二氧化碳气体均匀性为：0.1%。,细胞培养箱的性能指标,相对湿度： 饱和湿度环境 细胞培养箱的湿度蒸发面积越大，越容易达到最大相对饱和湿度并且开关门后的湿度恢复的时间越短。 洁净级别： 常用HEPA过滤或高效

10、紫外在线消毒腔体内循环气流，使培养箱腔体的洁净度达到100级。,细胞培养箱的使用注意事项,初次使用二氧化碳培养箱一定要加充足的去离子水或蒸馏水，盖上密封盖，以减少水套内水的蒸发。 注意二氧化碳供气必须用二氧化碳减压阀减压后输出，且压力维持在0.1MPa 内；首次使用及更换气体后，打开钢瓶气体总阀前应保证其处于关闭状态防止气体压力过大，损毁仪器。 当环境温度与设定温度差小于5时，应用空调降低周围环境温度，在培养的全过程中，应保持环境温度没有明显的变化 。,细胞培养箱的使用注意事项,平时尽量避免箱门被频繁打开，以免二氧化碳浓度、温度和相对湿度发生很大的波动。 保持细胞培养箱内干净，并定期消毒；保持

11、箱内相对湿度。 日常保养：水套的水位 、二氧化碳气瓶量、二氧化碳的供气管道和接口有无漏气现象 、机器除尘 等。 细胞培养箱长时间不用时，应关掉仪器，关机后将仪器内残留水抽出，清洁腔面，等培养箱干燥后再关门，防止仪器发霉,细胞培养箱的常见故障及排除,一直提示更换HEPA滤器（REPL HEPA），更换HEPA滤器后重新设定仪器 二氧化碳浓度或温度不准：用温度计或二氧化碳浓度检测仪检查培养箱，按实际测定值进行校正。 二氧化碳浓度或温度不准：用温度计或二氧化碳浓度检测仪检查培养箱，按实际测定值进行校正。,细胞培养箱的常见故障及排除,培养箱有噪音：请客户检查是箱内噪音还是箱外噪音。箱内噪音一般是风机轴

12、承损坏，需更换风机。箱外噪音一般是变压器质量问题。 培养箱有漏气声：一般情况是使用者将二氧化碳压力调得太高，将二氧化碳小滤器冲破。此时要求马上关闭气源，更换小滤器。 培养箱不加热，但HEAT灯亮：温度探头坏，需更换。,细胞培养箱的常见故障及排除,培养箱不加热不进气， HEAT灯和INJECT灯不亮：门没关好或玻璃内门上旋钮开关侧边的门扣上的小金属弹片断裂。 高温报警：检查室内温度和风机，如室内温度高于32，开启空调；如室内温度低于32且风机正常，那么是温度探头损坏。 玻璃门上有水珠，其他正常：一般情况是将培养箱直接放在地上，或放在空调出风口，如不存在上述情况，请检查玻璃门上侧的门加热器黑色接头

13、是否接触良好。,细胞培养箱的临床应用,目前较多用于肿瘤药敏检测 、造血干祖细胞培养及临床应用 、染色体检查等。,第三节 厌氧培养箱,厌氧菌必须在降低氧化还原电位的无氧环境中进行培养。 常用的厌氧培养方法有厌氧罐法、气袋法和厌氧培养箱法等。 厌氧培养箱亦称厌氧培养系统（Anaerobic System），是目前国际上公认的厌氧菌培养的最佳设备。,厌氧培养箱,操作者可以通过培养箱前面附带的橡胶手套在箱内进行操作，使厌氧菌的接种、培养和鉴定等全部工作都在无氧的环境下进行，因而提高了厌氧菌的阳性检出率。,厌氧培养箱,第三节 厌氧培养箱,厌氧培养箱的厌氧状态产生原理 厌氧培养箱的结构 厌氧培养箱的使用与

14、注意事项,厌氧培养箱的厌氧状态产生原理,通过催化除氧系统和自动连续循环换气系统保持箱内的厌氧状态。 自动连续循环换气系统可以最大程度地减少氧气含量。培养箱与真空泵相连，自动换气功能可由按钮控制，通过自动化装置自动抽气、换气，使箱内的产生厌氧状态。,自动连续循环换气系统,自动连续循环换气系统,催化除氧系统,厌氧培养箱的结构,为密闭的大型金属箱，由手套操作箱和传递箱两个部分组成，操作箱内还附有小型恒温培养箱。 缓冲室 是一个传递舱，具有内外两个门。 手套操作箱 其前面装有塑料手套，操作者双手经手套伸入箱内操作，使操作箱与外界隔绝 小型恒温培养箱,厌氧培养箱的使用与注意事项,所有要转移的物品被放入缓冲室后，关闭外门；按下“Cycle Start”钮即可进行自动去除缓冲室中的氧气。 经循环换气的三个气体排空阶段和两个氮气净化阶段，使缓冲室气体达98的无氧状态，再