一、实验需求解析

1.1 为什么需要两个温度？

在以下研究中，常见对比37℃与40℃的实验设定：

• 热应激反应研究：探讨细胞在高温下的凋亡、热休克蛋白表达情况。

• 病原适应性实验：病毒或细菌在略高体温（如发热状态）下的增殖能力测试。

• 药物热稳定性检测：观察药效或毒副作用是否因温度变化而改变。

• 发热动物模型体外模拟：小鼠或猪等体温可达40℃，需相应设定培养条件。

1.2 对温控系统的基本要求

• 温度精度：误差应控制在±0.1～±0.3℃，确保实验可重复。

• 环境独立性：两温区互不干扰，不能通过“调高一个培养箱温度”简单解决。

• CO₂浓度一致性：确保二氧化碳稳定在5%，避免气体浓度差异造成变量。

二、解决方案总览

当实验同时需要37℃与40℃条件时，可考虑以下几种主流配置方式：

2.1 配置两台独立培养箱

这是最常见、最稳妥的方法。

优点：

• 每台设备完全独立，可分别调控温度、湿度与CO₂浓度。

• 不同型号、不同实验负载灵活调整。

缺点：

• 占用实验空间。

• 采购成本及运行能耗增加。

适用场景：

• 实验量大、使用频繁；

• 研究周期长，长期稳定运行为主。

2.2 选用双腔（双仓）式培养箱

部分中高端品牌提供“多腔室一体”的二氧化碳培养箱。

结构特征：

• 单机分为上下两层或左右两舱；

• 每舱独立控温、控气；

• 可共享气源系统，节约部分资源。

优势：

• 节省空间；

• 适合小型实验室或预算有限机构；

• 减少气瓶与耗材使用。

注意事项：

• 某些双腔设备虽然结构分隔，但加热系统不完全独立，温控响应略慢；

• 必须确认是否具备完全独立控温控气功能。

典型品牌：

• Panasonic（旧名Sanyo）MCO-50系列；

• Thermo Fisher Heraeus Cytoperm双腔产品；

• Binder CB170双舱定制版本等。

2.3 使用多温区模块化系统

少数高端产品支持在同一腔体中通过模块划分不同温区。

运行原理：

• 采用局部微环境控制系统；

• 通过局部加热、循环风控等手段实现微小区域的温差维持。

优点：

• 节省空间；

• 适合特殊实验，如温度梯度筛查。

缺陷：

• 成本较高；

• 控温精度受环境影响较大；

• 不适合培养器皿较大或对环境稳定性要求极高的实验。

三、关键选型参数对比

四、其他关键功能选择建议

4.1 CO₂气体控制方式

• 热导式传感器：成本较低，易受温度影响。

• 红外线（IR）传感器：稳定性强，推荐用于对温度敏感的多温区系统。

建议：若采用双舱或模块化系统，优先选择红外线传感器，提高检测准确性。

4.2 湿度调节方式

• 常规为自然蒸发式；

• 若对湿度影响较大实验，建议选配自动加湿系统或使用水套型设备，减少温度设定不同对湿度波动的影响。

4.3 数据记录与远程监控

• 多舱多设备运行需重点关注数据对比；

• 建议配备数字化记录功能或接入LIMS系统，方便实验追溯与数据共享。

五、采购与运行策略建议

5.1 预算分配

• 若预算充足、实验长期稳定运行，建议配置两台独立培养箱；

• 若预算有限但空间有限，可优先考虑品牌双腔式产品。

5.2 空间布局

• 独立设备放置需预留通风空间与电源管理；

• 双舱设备也需考虑散热问题，避免堆叠。

5.3 实验安排优化

• 温度转换时间较长，尽量避免同一设备频繁调整温度；

• 建议将37℃设定为常规使用腔体，将40℃设为特定用途区，减少调整频率。

六、主流厂商产品对比（部分型号）

七、未来发展方向与趋势

7.1 多功能一体化设备兴起

随着实验空间优化需求提升，越来越多厂商开发集多舱、不同参数设定、远程控制于一体的集成化设备。

7.2 智能调度系统

AI算法将用于优化不同温区实验的时间安排与腔体配置，提升设备利用率并减少能耗。

7.3 模块化可扩展设计

类似服务器机柜式结构，可根据实验需求添加/移除温控模块，提升灵活性与投资回报率。

结语

当实验要求在同一时间实现37℃与40℃条件并行时，选择合适的二氧化碳培养箱变得尤为关键。综合来看，若追求最大稳定性与控制自由度，两台独立培养箱是最优解；而空间与预算有限的情形下，高质量的双舱设备或可替代。科学合理的设备选择不仅保障实验可靠性，也直接关系到实验室运行效率与安全水平。

选型时应充分评估实验周期、样本数量、数据精度要求及未来扩展空间，结合厂商技术支持与售后能力，制定具有前瞻性和实用性的采购与配置方案。