耐二氧化碳摇床的定义与产生背景

阿依莲

　　常规恒温摇床无法直接放置在二氧化碳培养箱内部，培养箱内部高温、高湿、弱酸性 CO?环境，会造成普通摇床腐蚀、元器件损坏，皮带磨损还会带来污染风险。耐二氧化碳摇床，又称 CO?培养箱内置摇床，是专门放置于二氧化碳培养箱腔体内部使用的专用振荡设备。本文结合磁驱动型耐 CO?摇床产品特性，介绍该设备定义、结构原理、关键技术特点、应用场景以及选型注意事项。
　　1 耐二氧化碳摇床的定义与产生背景
　　哺乳动物悬浮细胞培养、杂交瘤细胞、病毒包装、重组蛋白表达等实验，需要同时满足 37℃恒温、5% CO?气体、95% 左右高湿度的弱酸性密闭环境，同时培养液需要持续振荡，防止细胞沉降团聚，提升营养与气体传质效率。
　　传统二氧化碳培养箱只能提供静态培养条件，细胞静置培养容易沉淀结团；普通实验室摇床，电子元器件、皮带传动结构不耐高湿 CO?酸性环境，主机直接放入培养箱，水汽与二氧化碳会腐蚀电路金属部件；皮带摩擦产生橡胶微粒，还会引入杂质污染细胞样本。一体式 CO?振荡培养箱采购成本较高，很多实验室已经配备普通 CO?培养箱，希望通过外置配套摇床实现悬浮振荡培养。耐二氧化碳摇床就是为解决这一矛盾开发的专用仪器，摇床主机放置在 CO?培养箱腔体内部，控制器分离放置箱体外部，在不改动原有培养箱气体温控系统前提下，实现样品持续振荡。该设备既可以在 CO?培养箱内工作，取出之后也可以作为普通水平摇床在实验台面上使用，一机两用，提升设备利用率。以 LYCQ?Ⅰ 磁驱动振荡器为代表的机型，属于磁力驱动式耐二氧化碳摇床，是目前主流的产品形态。
　　2 耐二氧化碳摇床核心结构与工作原理
　　耐二氧化碳摇床分为两大部分：箱内振荡主机、外置分体控制器，两者通过线缆穿过培养箱的设备测试孔进行连接，主机本体不带电源模块，电源与控制单元全部置于培养箱外部。
　　主机内部采用磁力耦合驱动原理，摒弃传统皮带传动结构。外部控制器发送转速指令，主机内部电磁组件通过磁力耦合带动摇板做水平回旋轨道振荡，动力依靠磁场传递，主机腔体内部没有电机、皮带、电刷这类易损耗部件。整机**功耗仅 20W，运行过程产热很小，几乎不会改变培养箱内部温度状态，保障细胞培养环境稳定。摇板托盘多采用不锈钢耐腐蚀材质，适应高湿、弱酸性环境长期运行，设备可以耐受** 60℃温度，20% CO?浓度，湿度小于 99% RH 的环境条件，满足绝大多数细胞培养工况。
　　外置 LED 数显控制器具备转速调节、0?999h 定时、断电记忆功能；控制器背部带有强磁，能够直接吸附在 CO?培养箱金属外壳表面，无需开启箱门就可以读取转速、时间参数，修改运行设置。这样减少频繁开门带来的温度波动、CO?气体流失，也降低外界环境带入污染的概率，即便培养箱腔体内部没有电源插座，设备依然可以正常运行。

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