水套式二氧化碳培養箱（Water Jacketed CO? Incubator）是一種通過水夾層加熱方式來保持內部恒溫的細胞培養設備，廣泛應用于生物醫學、細胞生物學、組織工程、藥物研發等領域培養箱 。該裝置專門用于維持恒定的溫度、穩定的CO?濃度和高濕度環境，為哺乳動物細胞、干細胞、微生物等提供接近體內環境的體外培養條件。

一、水套式結構原理

水套式培養箱的箱體內壁與外殼之間設有一個密閉的水夾層（Water Jacket）培養箱 ，其原理如下：

加熱元件將水夾層中的水加熱；

熱量通過水的傳導和熱容量緩慢而均勻地傳遞至內腔；

與空氣直接加熱方式（氣套）不同，水夾層在斷電等情況下仍可緩慢釋放熱量，具有一定保溫能力培養箱 。

二、核心組成

水夾套加熱系統

水夾層貫穿整個箱體三面或四面，包圍內膽培養箱 。加熱元件控制水溫，并通過熱對流保持內腔溫度穩定。

溫度控制系統

配備高精度溫度傳感器（如PT100）、恒溫控制器，通過閉環系統調節水加熱功率，保持恒定溫度（通常為37°C）培養箱 。

CO?控制系統

通入5% CO?氣體以維持培養基pH穩定培養箱 。配置紅外或熱導式傳感器進行濃度監測。

濕度調節

利用水盤自然蒸發，在箱內維持90%以上的相對濕度，防止培養液蒸發和滲透壓波動培養箱 。

內膽與托盤

多為不銹鋼材質，耐腐蝕、易清洗培養箱 。內部設有培養架或托盤，便于放置培養皿或細胞瓶。

三、水套式培養箱的主要特點

特性描述溫控穩定性高水具有高比熱容，溫度變化緩慢，有效減緩外部溫度波動對箱內的影響培養箱 。保溫性能好斷電后水夾層可維持一段時間溫度，減少對細胞的熱應激損傷。加熱均勻性好水傳導熱量均勻，箱體內溫差小，適合對溫控要求嚴格的實驗。預熱時間較長水升溫速度慢，啟動后需較長時間達到設定溫度。維護需求高需定期更換夾套水，防止藻類、水垢及細菌滋生。設備較重因加滿水后整體質量大，不便于頻繁移動或搬運。

四、適用場景

水套式CO?培養箱適用于對溫控穩定性要求高、培養周期長或對電源穩定性依賴較低的實驗培養箱 ，如：

干細胞與胚胎細胞培養

長期感染實驗

溫度波動敏感型細胞

關鍵藥物篩選與毒理實驗

五、使用注意事項

使用蒸餾水或去離子水注入水夾層培養箱 ，防止水垢和腐蝕；

定期檢查水位和水質培養箱 ，避免缺水或污染；

避免頻繁開門培養箱 ，保持內部環境穩定；

斷電后快速檢查溫度變化，確認是否延長培養或轉移細胞培養箱 。

六、總結

水套式二氧化碳培養箱是一種通過水熱傳導方式實現恒溫控制的細胞培養設備，具有優良的溫度穩定性與抗干擾能力，特別適合需要長時間培養和對熱波動敏感的實驗類型培養箱 。盡管其維護略顯繁瑣、設備較重，但在許多高精度細胞研究中仍具備穩定的應用價值。