細胞培養（cell culture）技術是指選用各種細胞的最佳生存條件對活細胞進行培養和研究的技術，是廣泛應用于生命科學領域的重要技術。

一般細胞培養液的pH在7.0-7.4之間。由于碳酸鹽pH緩沖系統是一種生理pH緩沖系統（它是人體血液中重要的pH緩沖系統），所以大多數培養液用它來保持穩定的pH。用粉末配制培養液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。對大多數以碳酸鹽作為pH緩沖系統的培養液而言，以為了維持穩定的pH，培養箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細胞培養的器皿需要一定程度的透氣，以便于氣體的交換。

使用其他pH緩沖體系是否就不需要二氧化碳培養箱了？研究發現，由于空氣中二氧化碳濃度較低，如果不在二氧化碳培養箱中培養細胞，培養基中的HCO3-就會耗盡，從而干擾細胞的正常生長。因此，大多數動物細胞仍然在二氧化碳培養箱中培養。

二氧化碳培養箱通過控制周圍環境條件，為細胞/組織創造更適宜的生長環境。條件控制的結果是一個穩定的環境：例如恒定的酸堿度（pH：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95%）以及穩定的二氧化碳濃度（5%）。 此外，增加了CO2濃度控制，并采用單片機對培養箱進行精確控溫，提高了生物細胞、組織等培養的成功率和效率。

二氧化碳培養箱中CO2濃度控制：

CO2濃度探測可通過兩種控制系統——紅外傳感器（NDIR）或熱傳導傳感器（TC）進行測量。當二氧化碳培養箱的門被打開時，CO2從箱體內漏出，此時傳感器就會探測到CO2濃度的降低，并做出及時的反應，重新注入CO2使其恢復到原先預設的水平。熱傳導傳感器（TC）監控CO2濃度的工作原理是通過測量兩個電熱調節器（一個調節器暴露于箱體環境內，另一個則是封閉的）之間的電阻變化來實現的。箱內CO2濃度的變化會改變兩個電熱調節器間的電阻，從而促使傳感器產生反應以達到調節CO2水平的作用。TC控制系統的一個缺點就是箱內溫度和相對濕度的改變會影響傳感器的精確度。當箱門被頻繁打開時，不僅CO2濃度，溫度和相對濕度也會發生很大的波動，因而影響了TC傳感器的精度。當需要精確的培養條件和頻繁開啟培養箱門時，此控制系統就顯得不太適用了。紅外傳感器（NDIR）作為另一個可選擇的控制系統比TC系統具備更精確的CO2控制能力，它是通過一個光學傳感器來檢測CO2水平的。NDIR控制系統包括一個紅外發射器和一個傳感器，當箱體內的CO2吸收了發射器發射的部分紅外線之后，傳感器就可以檢測出紅外線的減少量，而被吸收紅外線的量正好對應于箱體內CO2的水平，從而可以得出箱體內CO2的濃度。因為NDIR系統不會因溫度和相對濕度的改變而受到影響，所以它比TC系統更精確，特別適用于需要頻繁開啟培養箱門的細胞培養。然而，此系統比TC系統更貴，這時就要結合經費預算進行考慮了。

1.TC控制系統中熱導傳感器推薦：

荷蘭Xensor熱導式氣體傳感器XEN-3880是通過測量大氣中的電阻來工作的。傳感器通常包括兩個細胞，其中一個細胞充滿生長室的空氣。另一個是一個密封的電池，在受控溫度下包含參考大氣。每個單元都包含一個熱敏電阻（熱敏電阻），其電阻隨溫度、濕度和氣體成分而變化。

當兩個電池的溫度和濕度相同時，電阻的差異將測量氣體成分的差異，在這種情況下，反映了室內的二氧化碳水平。如果檢測到差異，系統將提示向腔室中添加更多的二氧化碳。

熱導式氣體傳感器的一種表示方法

2.NDIR控制系統中紅外二氧化碳傳感器推薦：

韓國Sensecube 高溫紅外二氧化碳傳感器 KCD-HS800 ：

該二氧化碳氣體傳感器專為高溫可滅菌細胞培養箱中的二氧化碳濃度控制而設計。

其檢測原理采用雙波長NDIR傳感器技術，是韓國率先研發并實現商業化的產品。

與典型的單波長傳感器不同，這種雙波長傳感器能有效減少因時間變化及外部溫度影響而導致的測量誤差，從而確保長期數據穩定性。

通過精密的校準和檢測流程，該傳感器具備了出色的準確性和穩定性。

適用于測試設備、二氧化碳培養箱、細胞培養箱以及環境監測與控制系統。

韓國Sensecube CO2傳感器探頭（1%、10%、20%） KCD-HP 描述：

與NDIR單類型傳感器不同，我們的二氧化碳氣體傳感器僅有微小的偏差，因此具備出色的長期穩定性。

通過復雜的工藝和技術進行測試和校準，確保了其高穩定性和精確度。

該傳感器易于應用于各種場景，如檢測設施、細胞培養箱、二氧化碳培養室、環境控制系統及環境監測系統等。

NDIR類型傳感器利用光學特性來檢測二氧化碳氣體。我們設計了專門的控制器，以防止設備受到沖擊和振動的影響。