控制可能影響實(shí)驗(yàn)，或**少更好地定義實(shí)驗(yàn)的變量，允許科學(xué)家研究被問(wèn)及的問(wèn)題，以及提供對(duì)所接收的答案的進(jìn)一步信心。 具有可定義的過(guò)程路徑的能力在分析結(jié)果時(shí)創(chuàng)建較少的變量。 的CO 2培養(yǎng)箱是一個(gè)刀具科學(xué)家為了提供用于細(xì)胞生長(zhǎng)受控的環(huán)境依賴。
在CO 2 培養(yǎng)箱內(nèi)的條件，然而，可能會(huì)發(fā)生變化，從一個(gè)供應(yīng)商到另一個(gè)，或者甚**從一個(gè)培養(yǎng)箱到另一個(gè)。 細(xì)胞生長(zhǎng)的環(huán)境可能不總是被**佳地控制。 這可能會(huì)產(chǎn)生更多與結(jié)果的完整性有關(guān)的問(wèn)題，**終會(huì)導(dǎo)致科學(xué)家所尋求的問(wèn)題的答案。
這樣，CO 2 孵化器是一個(gè)重要組成部分，以**科學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用的方法，并且應(yīng)被緩解，或更好的理解，在為了提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和可重復(fù)性的風(fēng)險(xiǎn)。
溫度控制的重要性
溫度控制是用于**佳細(xì)胞生長(zhǎng)的特別重要的環(huán)境參數(shù)，因?yàn)榕囵B(yǎng)物中的生長(zhǎng)或反應(yīng)可能受到整個(gè)內(nèi)部室溫度的微妙變化（或變化的波動(dòng)）的影響。 蛋白質(zhì)是否表達(dá)或不表達(dá)可以取決于幾度的差異。 不能提供對(duì)溫度的精確和穩(wěn)定的控制可以導(dǎo)致不同的或異常的生長(zhǎng)和生產(chǎn)結(jié)果（例如，基因插入實(shí)驗(yàn)中的轉(zhuǎn)染速率可以受溫度變化的影響;當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)從表達(dá)轉(zhuǎn)染片段的細(xì)菌菌落以較低的速率產(chǎn)生）。 這可能導(dǎo)致研究人員走錯(cuò)路徑和/或影響結(jié)果的可重復(fù)性或可靠性。
此外，CO 2 培養(yǎng)箱內(nèi)控制的環(huán)境參數(shù)（CO 2，相對(duì)濕度和溫度）定義為細(xì)胞生長(zhǎng)的條件，但控制技術(shù)并不總是占事實(shí)每個(gè)參數(shù)將影響其他。 例如，溫度和系統(tǒng)的提供溫度控制能力影響的相對(duì)濕度（RH）和CO 2水平也影響的實(shí)驗(yàn)需要的條件。 關(guān)于RH，如果孵化器內(nèi)部的溫度沒(méi)有適當(dāng)?shù)乇３?，則懸浮在蒸氣中的水的量將變化。 并且，隨著溫度波動(dòng) - 特別是當(dāng)其冷卻時(shí) - 水分將積聚在具有低于露點(diǎn)的溫度的表面上。 這種冷凝是不良環(huán)境控制的標(biāo)志，這是一個(gè)未定義的變量，將使任何實(shí)驗(yàn)更不可靠和可重復(fù)。 更不要說(shuō)它會(huì)引起系統(tǒng)中更多的未知物或潛在的污染物。
在溫度波動(dòng)也會(huì)影響CO 2濃度。 二氧化碳是一種酸性分子。 培養(yǎng)箱內(nèi)增加的 CO 2將導(dǎo)致一個(gè)更小的中性環(huán)境，這將反過(guò)來(lái)影響暴露給它的培養(yǎng)物。 如果一個(gè)孵化器內(nèi)的溫度不能精確地控制或維持，在CO 2的含量的增加可以是有害的。 隨著溫度的升高，所以確實(shí)的 CO 2中膨脹的空氣的量和酸度培養(yǎng)物可以暴露于的水平。 此外，CO2是可溶于水。 這將提供將在室周圍循環(huán)的酸性水蒸汽。 溫度變化會(huì)在腔室中產(chǎn)生影響的 CO 2溶解度的速率。 隨著溫度的斜坡上升并帶回了下來(lái)， 二氧化碳分子被吸收在潮濕的環(huán)境和孵化器內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行冷卻冷凝流下通過(guò)進(jìn)入水源，在表面上。這樣，溶解的 CO 2的增加和它創(chuàng)建的酸化水可以導(dǎo)致惡劣的環(huán)境，可以破壞取決于受控環(huán)境（例如，37℃，5％CO 2，95的組織培養(yǎng)物或其他實(shí)驗(yàn)％RH）和對(duì)于生長(zhǎng)的一致的pH為7.4。
現(xiàn)有溫度控制技術(shù)的問(wèn)題
溫度穩(wěn)定性差
為細(xì)胞生長(zhǎng)提供受控環(huán)境的概念不是新的。 控制水平或定義可接受的控制水平對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)總是挑戰(zhàn)。 許多研究人員都敏銳地意識(shí)到，在他們的實(shí)驗(yàn)室中使用的CO 2孵化器都在溫度變化整個(gè)室內(nèi)，從貨架貨架及前后。 為了克服這一點(diǎn)，一些供應(yīng)商提供操作指令，指示維持其指定的環(huán)境條件和溫度控制（穩(wěn)定性，均勻性，準(zhǔn)確性）的**方式是每天打開孵化器門數(shù)次。 巧合的是，同一家供應(yīng)商解釋說(shuō)，這樣做有助于減少培養(yǎng)箱內(nèi)表面積水。 但是，除了在溫度超支的風(fēng)險(xiǎn)（這反過(guò)來(lái)又影響濕度和CO 2），這同一個(gè)指令將增加引入到實(shí)驗(yàn)的完整性另一個(gè)威脅的風(fēng)險(xiǎn)-污染。
此外，實(shí)驗(yàn)室必須經(jīng)常開發(fā)自己的程序，以控制CO 2 的 培養(yǎng)箱功能不足的影響，經(jīng)常采用的協(xié)議和變通以適合，它是在所使用的實(shí)驗(yàn)，如果在CO 2 培養(yǎng)箱 中的溫度并不一致，并且如果系統(tǒng)不能通過(guò)校準(zhǔn)和精確的控制來(lái)維持環(huán)境，則從實(shí)驗(yàn)室使用中恢復(fù)的能力是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 例如，在大量使用期間，儀器必須補(bǔ)償門打開和關(guān)閉，這可能導(dǎo)致加熱元件的過(guò)沖，試圖快速恢復(fù)溫度而不考慮快速的溫度變化。 這種對(duì)溫度恢復(fù)的積極方法可以使培養(yǎng)物暴露于可以改變結(jié)果或途徑的條件。 在恢復(fù)期間溫度的均勻控制將提供更穩(wěn)定，可預(yù)測(cè)的條件。 這是理解，但找到正確的儀器是困難的。 限制訪問(wèn)可以保持條件，但這在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室是不現(xiàn)實(shí)的。
“甜點(diǎn)” - 溫度均勻性差
二氧化碳 培養(yǎng)箱室內(nèi)的溫度差均勻性技術(shù)的一些系統(tǒng)中又經(jīng)歷了一個(gè)垮臺(tái)。 孵化器利用的加熱元件的數(shù)量以及它們?cè)趦?nèi)部室內(nèi)的放置可導(dǎo)致孵化器的某些區(qū)域內(nèi)的變化，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)中的冷點(diǎn)和加熱點(diǎn)。 許多研究人員已經(jīng)學(xué)會(huì)接受這種限制，并且已經(jīng)通過(guò)依靠在腔室內(nèi)的感覺更一致或可靠的條件被遞送的**喜歡的點(diǎn)（通常被稱為“甜點(diǎn)”）來(lái)適應(yīng)這種限制。 這是許多二氧化碳 培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的特點(diǎn)。 然而，這使得不可能有效地使用孵化器的整個(gè)空間，犧牲他可用于研究人員的可用工作空間，并且**終實(shí)現(xiàn)其實(shí)驗(yàn)室的生產(chǎn)力。
這當(dāng)然應(yīng)該購(gòu)買新的二氧化碳 培養(yǎng)箱之前評(píng)估。 受控環(huán)境中的工作空間不應(yīng)該是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室必須分析的條件的拼湊，以合理地確?？煽亢涂芍貜?fù)的結(jié)果。 更均勻的溫度可以**大限度地利用可用的空間，以及一個(gè)較好的濕潤(rùn)環(huán)境，這將帶來(lái)更準(zhǔn)確的 CO2水平和合適的pH值。 此外，這還將有助于更好地控制板和燒瓶上的冷凝和水收集，因?yàn)闇囟炔皇呛愣ú▌?dòng)的。
二氧化碳培養(yǎng)箱控制技術(shù)堅(jiān)持要求
為了彌補(bǔ)這些穩(wěn)定性和均勻性問(wèn)題，尋找可以通過(guò)考慮用戶的習(xí)慣并相應(yīng)地補(bǔ)償這些模式來(lái)預(yù)測(cè)大量使用的時(shí)間的控制算法。 尋找封閉的反饋回路控制器，其被編程以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室中的用戶及其打開和關(guān)閉培養(yǎng)箱的實(shí)踐，而不是假設(shè)所有實(shí)驗(yàn)室具有相同的用戶模式的真實(shí)比較基礎(chǔ)。 此外，尋找單向氣流有助于在整個(gè)腔室提供一致的溫度。 **后，足夠數(shù)量的加熱元件以及甚**在內(nèi)部腔室內(nèi)的放置將有助于保持穩(wěn)定性并減少?gòu)臄R架到擱架和從腔室的前部到背部的溫度變化。
一些供應(yīng)商已經(jīng)開發(fā)了設(shè)計(jì)用于解決這些問(wèn)題和更好地控制孵化器內(nèi)的環(huán)境的控制算法。 然而，有些只考慮兩個(gè)變量的控制-溫度和CO 2。 這種方法不考慮其他變量的影響或缺乏控制：相對(duì)濕度。 這對(duì)于為細(xì)胞生長(zhǎng)和污染控制提供**佳環(huán)境**關(guān)重要。 當(dāng)室內(nèi)溫度升高時(shí)，空氣的膨脹將允許更多的水蒸氣被保持，并且RH將由于該容量改變等式而增加。 任何溫度下降將導(dǎo)致已經(jīng)保持的多余水分從空氣空間中降落并冷凝在較冷的表面（例如，培養(yǎng)皿，測(cè)定板或擱板）上。
孵化器內(nèi)的環(huán)境是復(fù)雜的，所有因素以微妙和公開的方式相互影響。 不能精確地控制該環(huán)境導(dǎo)致污染的可能性增加，不可靠和不可重復(fù)的結(jié)果，不一致的環(huán)境參數(shù)以及總是滿足某些條件并且可以用于定義實(shí)驗(yàn)的不正確的信念。 創(chuàng)建調(diào)節(jié)和預(yù)測(cè)存在的加熱元件的使用的算法產(chǎn)生更穩(wěn)定和均勻的溫度范圍，其流入穩(wěn)定和受控的濕度和具有適當(dāng)pH的環(huán)境。 科學(xué)家應(yīng)該評(píng)估溫度和每個(gè)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)**關(guān)重要的變量在他們當(dāng)前的孵化器和他們正在考慮的任何新孵化器中的控制方式。
