1.温度控制系统

温度控制系统保持培养箱内恒定的温度是维持细胞健康生长的重要因素。

当选购二氧化碳培养箱时，有两种类型的加热结构可供选择：气套式加热和水套式加热。

水套式培养箱通过一个独立的热水间隔间包围内部的箱体来维持温度恒定。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从而保持了温度的恒定。

气套式加热系统通过箱体内的加热器直接对箱内气体进行加热。气套式设计在箱门频繁开关引起的温度经常性改变的情况下能够迅速恢复箱体内的温度稳定。

2.二氧化碳控制系统

二氧化碳浓度探测可通过两种控制系统——红外传感器（IR）或热传导传感器（TC）进行测量。当二氧化碳培养箱的门被打开时，二氧化碳从箱体内漏出，此时传感器就会探测到二氧化碳浓度的降低，并做出及时的反应，重新注入二氧化碳使其恢复到原先预设的水平。

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。

红外传感器（IR）作为另一个可选择的控制系统比TC系统具备更精确的二氧化碳控制能力，它是通过一个光学传感器来检测二氧化碳水平的。

3.相对湿度控制系统

培养箱内相对湿度的控制非常重要，维持足够的湿度水平才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。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，而大多数中、小型培养箱则是通过湿度控制面板（humidity pans）的蒸发作用产生湿气的（其产生的相对湿度水平可达95-98％）。一些培养箱有一个能在加热的控制面板上保持水份的湿度蓄水池（humidity reservoir），这样可以增强蒸发作用，此蓄水池能增加相对湿度水平达97-98％。

4.微处理控制系统

微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和二氧化碳浓度稳态的操作系统。例如PIC微处理器控制系统，它能严格控制气体的浓度并将其损耗降至极低水平，以保证培养环境恒定不变，且能保证长期培养过程中箱内温度精确，并有LED显示，可设置、校正温度和二氧化碳浓度。

5.污染物控制系统

污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，因而，二氧化碳培养箱的厂商们设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。

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