一、厌氧培养箱的工作原理
厌氧培养箱主要通过以下几种方式来维持箱内的厌氧环境：
化学法（化学去氧）：通过使用氧吸附剂或化学物质（如氧吸收包、厌氧指示剂等）来消耗箱内的氧气，创造一个低氧或无氧的环境。这些化学物质通常与空气中的氧气反应，将氧气转化为水或其他无害物质。
气体混合法：通过调节气体比例，将氧气浓度降低到最低限度，或者用氮气、二氧化碳或其他惰性气体代替空气中的氧气，从而形成厌氧气氛。
膜封闭法：一些厌氧培养箱利用密封膜或双重门系统，减少外部空气进入箱内，从而保持低氧环境。
这些方法中，化学法通常不需要外部气体供应，而气体混合法和膜封闭法则可能依赖外部气体供应。
二、是否需要外部气体供应的不同情况
根据厌氧培养箱的具体设计，是否需要外部气体供应存在以下几种可能性：
1. 不需要外部气体供应的情况
有些厌氧培养箱依靠化学方法维持厌氧环境。在这种情况下，箱内的气体成分会通过化学吸收剂（如氧吸附包）或生成的气体（如氢气和二氧化碳）来维持厌氧状态。例如，某些厌氧培养箱内设有一类化学物质，能够与氧气反应并去除氧气，这样就不需要外部气体供应了。化学吸氧包通常能够有效地去除箱内的氧气，并维持厌氧环境一段时间。这类培养箱一般适用于需要短期培养的实验或者不需要精确控制氧气浓度的实验。
在这种模式下，厌氧培养箱的操作相对简单，实验人员不需要为培养箱配置复杂的气体供应系统，降低了使用成本和维护难度。此类设备的优势在于其便捷性，适用于各种需要快速实现厌氧环境的实验。
2. 需要外部气体供应的情况
另一方面，某些厌氧培养箱采用气体混合法来控制箱内气体环境。在这些设备中，外部气体供应是必需的，因为它们需要将氧气浓度降到极低的水平，或者完全去除氧气。这通常通过引入氮气、氢气、二氧化碳等惰性气体来实现。
例如，有些厌氧培养箱需要将空气中的氧气浓度降低到接近零的水平，并且还可能需要加入一定量的二氧化碳来提供适宜的环境。这些气体供应系统通常包括气体罐、流量计、调节阀等装置，用来精确控制气体的流量和比例，从而确保培养箱内部能够维持稳定的厌氧条件。
在需要精确控制厌氧条件的实验中，外部气体供应显得尤为重要。例如，某些细菌或微生物的生长需要低氧或完全缺氧的环境，且这些生物的生长速度和代谢活动对气体浓度非常敏感。因此，使用气体混合法并依赖外部气体供应，可以更精确地控制箱内的氧气、氮气及其他气体的比例，确保实验的准确性和重复性。
此外，有些厌氧培养箱会配备微型气体分析仪来实时监测箱内的气体成分，以便及时调整外部气体的供应量。这种设备适用于一些要求高精度气体环境控制的专业研究领域。
3. 兼具两种模式的厌氧培养箱
还有一些厌氧培养箱具备两种模式：既可以通过化学法去氧，也可以通过外部气体供应来调节环境气体成分。这类培养箱提供了更高的灵活性，能够根据实验需求选择不同的气体环境控制方式。
在这种模式下，实验人员可以根据实际情况选择使用化学吸氧包或连接外部气体供应系统。这种双重功能使得培养箱能够适应更多种类的实验需求。对于一些对氧气浓度要求不高的实验，可以使用化学法去氧，而对于需要严格控制氧气水平的实验，则可以连接外部气体供应系统。
三、外部气体供应的设备要求
对于需要外部气体供应的厌氧培养箱，气体供应系统的配置非常关键。为了确保培养箱内气体环境的稳定，通常需要以下几种设备：
气体储罐：通常需要氮气、氢气、二氧化碳等气体储罐，用于提供所需的气体。气体储罐的大小和容量需要根据培养箱的使用频率和实验的要求来选择。
气体调节阀和流量计：为了精确控制气体的流量，气体调节阀和流量计是必不可少的。流量计能够监测和调整气体的流量，确保箱内气体成分的稳定性。
气体分析仪：在一些高精度的实验中，气体分析仪可以实时监测箱内的气体浓度，确保氧气、氮气、二氧化碳等气体的比例达到预定要求。
气体交换系统：为了避免气体供应不足或过量，气体交换系统需要能够及时排放多余的气体，并补充所需的气体。这有助于维持箱内气体环境的恒定。
四、总结
总的来说，是否需要外部气体供应取决于厌氧培养箱的类型和设计。如果使用化学法去氧的厌氧培养箱，一般不需要外部气体供应，这类设备适用于不需要精确控制氧气浓度的实验。而对于需要精确控制氧气浓度和其他气体比例的实验，尤其是需要长期、稳定维持厌氧环境的情况下，外部气体供应显得非常必要。
因此，厌氧培养箱的气体供应需求取决于实验的具体要求。实验人员应根据实验对象、培养时间和气体成分要求来选择适合的设备和气体供应方案。
