为什么你的恒温培养箱，培养皿会干燥？
发布时间：
2020-09-30 23:56
来源：艾力特生物科技（上海）有限公司
恒温培养箱是一种能够将箱体内温度维持在一定温度值的实验室设备，并且具有较高的温度性能，如温度精度、波动度和均匀性等。恒温培养箱适用于微生物培养、血清、药物、培养基或标准品等样品保存，已成为现代医药、食品、医学、生化及农业等行业实验室中的不可或缺的实验设备。恒温培养箱常被称为生化培养箱，在用于20~25℃微生物培养时，又被称为低温培养箱(带有制冷功能)。恒温培养箱在制药企业QC微生物实验室，生物安全实验室以及出入境检疫检验等部门具有较大的应用，可用来检测原料、半成品和样品的微生物污染，培养皿是否合格，检测空气、纯化水以及设备表面的污染，生物指示剂的培养以检测湿热灭菌和空间灭菌的效果，培养基无菌模拟灌装试验等。尤其是在生物制药企业的QC微生物实验室中，其使用量可多达十几台甚至几十台。恒温培养箱可以按如下两种方式进行分类：
注：
1)低温培养箱也属于强制对流培养箱的范畴
2)制冷功能主要分为压缩机和半导体制冷两种;
3)下文所介绍的内容均按照以上表格分类进行描述，即恒温恒湿箱为不带有制冷功能的。
在用于30~35℃，35~37℃，42~43℃和56~58℃等温度的微生物培养时，恒温培养箱是更加合适的选择，它不含制冷功能，价格也较低一些。自然对流培养箱和强制对流培养箱相比，价格并没有相差太多，而且升温时间较慢一些，花费的试验时间也更多，温度均匀性也差一些，但是很多培养箱使用部门在选型时反而首选这种型号，这是什么原因呢？在与很多使用人员接触之后，我们发现原因基本都是一样的：他们使用的强制对流培养箱在培养过程中，培养皿会干燥。在微生物培养过程中，为什么自然对流培养箱中的培养皿不会干燥，反而强制对流培养箱(也包含有的低温培养箱)中的会干燥呢?这与恒温培养箱内部气流循环设计有极大的关联。
图1 示例：自然对流循环
在恒温培养箱内，简单的说，自然对流循环指的是依靠空气重力自身作用进行热交换，这种方式的空气交换速率较慢，所花费的试验时间较长。而强制对流循环指的是依靠内部风机的作用，促进内部气流更快地进行热交换，以缩短试验时间。目前强制对流培养箱(包括低温培养箱)的内部强制对流主要有两种形式：
图2 示例：竖直气流 / 图3 示例：水平气流
从图2和图3中可以发现，水平气流更容易将培养基挥发的水分吹走，促进培养基水分挥发，进而导致培养皿干燥。这就是很多使用水平气流强制对流培养箱(包括低温培养箱)培养皿干燥的主要原因。但是使用图2 竖直气流方式的强制对流培养箱(包括低温培养箱)就不会造成培养皿干燥，也无需倒置培养基或使用保鲜膜覆盖。水平气流和竖直气流的不同，除了与恒温培养箱内腔构造设计不同，与风机的位置也有很大关系。水平气流主要采用背部风机的方式，竖直气流主要采用顶部风机的方式，前者恒温培养箱会胖一些(深度方向尺寸大)，后者会瘦高一些(深度方向尺寸小)。故选择强制对流培养箱(包括低温培养箱)时，气流方式是必须要考虑的一个重要方面。MMM强制对流培养箱包含两种型号：Incucell V和Friocell，前者的温度范围为室温+10℃ ~ 100℃，后者的温度范围为0℃ ~ 100℃。这两种型号均采用竖直气流形式的强制对流循环。
图4 MMM强制对流循环
德国MMM集团Incucell V强制对流培养箱和Friocell低温培养箱具有其用其独特的顶置风机和暗扣积木夹套设计，在腔体内部形成至下而上的螺旋上升气流，将不规则的气流变得更加规则和均匀。这种气流循环设计，是德国MMM集团与德国慕尼黑工业大学共同研发的成果。
图5 Friocell 707 ECO低温培养箱
Incucell V强制对流培养箱和Friocell低温培养箱在全球广泛应用于制药工业、食品和饮料加工工业、疾控和出入境系统、化妆品工业、高校科研领域、农业、水资源管理和医院等方面，在中国市场已有千台以上的保有量。
德国MMM集团是世界上最大的实验室箱体制造商之一，其总部位于德国慕尼黑，在全球有多家工厂，生产实验室箱体、脉动真空灭菌柜和清洗机等设备。其实验室箱体主要分为干燥箱、培养箱和稳定性试验箱3个系列，进入中国市场已有20年时间。干燥箱：Ecocell自然对流烘箱、Venticell强制对流烘箱、Vacucell真空干燥箱、Stericell干热灭菌箱、Durocell耐腐蚀干燥箱培养箱：Incucell自然对流培养箱、Incucell V强制对流培养箱、Friocell低温培养箱、CO2cell二氧化碳培养箱稳定性试验箱：Climacell恒温恒湿箱、2~8℃稳定性试验箱、光稳定性试验箱
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