濕度於二氧化碳培養箱上之重要性探討

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基本要求:

二氧化碳培養箱功能乃是模擬生物體內的環境,進行細胞或組織的體外培養。因此培養箱最基本要求需能有穩定的溫度、CO2(以產生恆定的酸鹼值)與飽和濕度

控制型態:

目前大多的二氧化碳培養箱於調節控制「溫度」與「CO2濃度」多屬於『強制調控型』,其回復速度與精準度均可到位。然而濕度則多是採用蒸發水盤式,讓濕度自然上升。並無調控,也沒任何顯式濕度呈現於控制錶上,屬於『自我調控飽和型』。

濕度的『自我調控飽和型』的缺失與影響:

當開啟二氧化碳培養箱取出細胞或組織進行檢測時,此時二氧化碳培養箱內之培環境已經瞬間消失。再度關閉二氧化碳培養箱後,溫度與 CO2 濃度可藉由強制控制方式,於短時間內可將溫度與 CO2 濃度回至控制點。

但濕度則是利用增濕盤利用自然蒸發作用,進行自我調控飽和方式回至飽和濕度,顯而易見,其恢復速度非常的慢。倘若飽和濕氣再於未能恢復時,又需再次開啟培養箱取樣檢測,此時飽和濕度將再次消失。濕度又得再利用自我蒸發方式重新達飽和溼度。此番來來回回將使培養基水分漸漸散失,培養基濃度因此漸漸提升,甚至有產生過度乾燥的可能,使細胞或組織的滲透壓力大增,導致培養不佳,也使重複性培養無法如預期。

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改良方式

- 濕度採用 Innovative 「Direct Steam Humidification」Solution(DSH)強制控制型:

目前最新的方式為採用外掛式加濕器(DSH)。加濕水則儲存於 5或10公升血清瓶內,該儲水瓶預先進行滅菌處理,永遠保持於無菌狀態。培養箱內部則設有一濕度偵測器,當濕度低於設定值時,外掛式加濕器會引進外部無菌水至增濕槽,再由增濕槽進行二次加熱處理,此步驟二次菌水會瞬間蒸發成無菌水氣,引導入至培養箱內。

此方式可讓培養環境,快速恢復至最佳濕度狀態。且水源採用經二次滅菌處理步驟,可讓培養箱永遠保持於極度節淨的狀態。

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- 培養箱設有內部強制氣流循環系統 :

增加一組內部氣流循環裝置,可使培養箱溫度、CO2濃度與濕度迅速達至最佳培養條件。大大降低環境變因所導致對細胞或組織衝擊的因子。

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綜合概要

溫度、CO2 濃度與濕度為進行細胞或組織體外培養的重要控制條件,彼此關係缺一不可,尤其是濕度控制部分至為重要。濕度的高低,影響了培養基濃度與細胞/組織的耐受度。如何讓培養條件能有所控制、重複,且能實際有所依循,濕度的控制是完全不可忽略的一環。INFORS所設計的 Minitron 與 Multitron Cell 於門開啟關閉後於3分鐘內立即可回復至溫度、CO2 與濕度的最佳培養條件。

 

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  1. http://www.lefoscience.com/products_show.php?show=81
  2. http://www.infors-ht.com/index.php/en/products/shakers/incubation-shakers/multitron-cell
  3. http://www.infors-ht.com/index.php/en/products/shakers/incubation-shakers/minitron

 

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