赛默飞Heracell 150i二氧化碳培养箱CO₂气源切换操作要点

一、引言

赛默飞Heracell 150i型二氧化碳培养箱广泛应用于生命科学、细胞培养和生物制药领域，尤其在需要精确控制温度、湿度和CO₂浓度的实验中，扮演着至关重要的角色。CO₂气源是确保培养箱内CO₂浓度稳定的关键因素之一。然而，在一些情况下，实验室可能需要对CO₂气源进行切换，例如：

• 更换CO₂气瓶；

• 切换至备用气源；

• 修复或更换CO₂气源设备（如调压器或气体管道）。

正确的CO₂气源切换操作能够有效避免培养箱内CO₂浓度波动，保证实验环境稳定。本文将详细介绍CO₂气源切换的操作流程、注意事项、常见问题及其解决方法。

二、CO₂气源切换的背景与重要性

1. CO₂气源的作用

在赛默飞Heracell 150i二氧化碳培养箱中，CO₂气源主要用于控制培养箱内的CO₂浓度。细胞培养、微生物生长及其他生物实验均需要维持特定的CO₂浓度，以确保培养环境的酸碱平衡（pH值）。CO₂气源通常来自气瓶、管道或自供气系统，稳定的CO₂供应是保证细胞培养顺利进行的基础。

2. CO₂气源切换的原因

CO₂气源切换常见原因包括：

• CO₂气瓶更换：气瓶用尽或即将用尽，需要更换新的气瓶。

• 备用气源启用：主气源发生故障时，切换至备用气源，以保证培养箱正常运行。

• 维修与保养：CO₂气源设备（如调压器、减压阀、气管）需要定期维护或更换。

• 气体供应系统调整：实验室可能会调整气体管路或增加新的气源配置，导致需要进行气源切换。

3. CO₂气源切换的重要性

CO₂气源切换如果操作不当，可能导致：

• CO₂浓度波动：气源切换过程中可能引起CO₂浓度的波动，影响细胞培养的pH值，导致实验结果不可靠。

• 温湿度波动：某些气源切换过程中可能影响温湿度的稳定性，导致培养环境发生变化。

• 设备损坏：不正确的气源切换操作可能损坏调压器或其他气体控制设备。

因此，CO₂气源的切换操作需要严谨、规范，确保实验室环境的稳定性。

三、CO₂气源切换操作流程

1. 前期准备工作

在进行CO₂气源切换之前，必须进行充分的准备，以确保操作过程安全、顺利。

1.1 检查设备状态

• 确认培养箱正在正常运行，无异常报警；

• 检查CO₂气源当前剩余气量，确保新气源（气瓶）充足；

• 检查气源切换设备（如调压器、减压阀）是否完好，管道连接无泄漏。

1.2 备用气源准备

• 确保备用CO₂气源（气瓶）已连接并且压力正常；

• 检查气源连接管道和接口是否牢固，无漏气风险。

1.3 设定培养箱

• 记录培养箱的当前设定状态，包括温度、CO₂浓度、湿度等；

• 如有必要，调整CO₂浓度和温度设置，确保切换后能够恢复到正常水平。

1.4 安全防护

• 戴好适当的防护装备（如手套、护目镜），以防气体泄漏或设备损坏时对身体造成伤害；

• 确保工作区域通风良好，避免CO₂气体积聚。

2. CO₂气源切换操作步骤

2.1 切断主CO₂气源

• 关闭气瓶阀门：首先关闭主气源的气瓶阀门，确保气源供应中断。关闭阀门时应缓慢进行，以避免气流冲击。

• 检查压力表：观察气瓶压力表，确认气瓶中的气体已完全释放。

2.2 切换至备用气源

• 打开备用气瓶阀门：开启备用气源的气瓶阀门，确保气体流入培养箱系统；

• 检查气体压力：使用压力表检查气瓶压力，确认气源已正常供气。一般CO₂气瓶的输出压力应在2~5 bar之间，具体视设备需求而定；

• 调整调压器：如果培养箱配有调压器，需根据实际需要调整输出压力，确保气体流量适中。

2.3 调整CO₂浓度

• 检查CO₂浓度设置：进入培养箱的设置菜单，检查当前CO₂浓度设定。根据需要调整CO₂浓度，确保其符合实验要求（一般为5% CO₂浓度）；

• 监测CO₂浓度变化：气源切换后，持续观察培养箱的CO₂浓度变化，确保浓度稳定在设定值范围内。

2.4 恢复正常运行

• 观察设备报警：确认设备无异常报警，CO₂浓度、温度和湿度等参数稳定；

• 记录操作日志：在实验室记录系统中记录气源切换操作，包括切换时间、气瓶编号、操作人员等信息，以确保操作的可追溯性。

四、CO₂气源切换后的检查与验证

1. CO₂浓度验证

在完成气源切换后，应立即验证培养箱内的CO₂浓度是否达到了预设值，并稳定维持。常见的验证方法包括：

• 使用内置CO₂传感器：观察培养箱的显示面板，确认CO₂浓度已达到设定值，并维持在稳定范围内；

• 外部校准设备：使用便携式CO₂检测仪进行验证，确保培养箱内的CO₂浓度与外部设备测量一致。

2. 检查温湿度稳定性

CO₂气源切换可能会影响温湿度的稳定性，因此应进行必要的温湿度检查。通过内置的温湿度传感器，或使用外部标准温湿度计，监测设备是否恢复到设定值。

3. 观察设备运行状态

CO₂气源切换后，观察培养箱的运行状态，确认其无异常声音或震动，设备运转平稳。

五、CO₂气源切换常见问题及解决方法

1. CO₂浓度波动

• 原因：气源切换过程中，可能存在压力波动、气源供应不稳定，或调压器调节不当；

• 解决方法：检查气源压力，调整调压器；确保备用气源压力与主气源一致；确保气管连接无泄漏。

2. CO₂浓度无法达到设定值

• 原因：气源压力不足，或调压器输出不稳定；

• 解决方法：检查备用气源的剩余气量；重新调整调压器输出；确保气管连接密封，避免气体泄漏。

3. 出现报警提示

• 原因：气源切换过程中CO₂浓度短时间内未能稳定，导致培养箱触发报警；

• 解决方法：手动调整CO₂浓度设置，等待设备稳定后检查报警原因。

4. 气体泄漏

• 原因：切换气源过程中，接口或气管连接松动，导致气体泄漏；

• 解决方法：检查所有连接处，确保接口紧密连接；如有泄漏，及时修复或更换相关部件。

六、CO₂气源切换的安全注意事项

1. 遵守操作规程

在进行CO₂气源切换时，应严格遵循设备操作手册中的规程，按照步骤操作，确保气体供应系统稳定。

2. 使用合适的设备

确保使用符合规格的CO₂气瓶、调压器、气管等设备，避免因设备不合格而导致气源不稳定。

3. 及时更换气源

定期检查CO₂气瓶的剩余气量，避免气瓶用尽导致气源供应中断。气瓶用尽前，应提前安排更换，避免影响实验。

4. 及时排除故障

如果发现气源供应异常，应及时排查原因，排除故障。若无法自行解决，应联系专业技术人员进行检查和维修。

七、总结

CO₂气源切换是赛默飞Heracell 150i二氧化碳培养箱维护过程中常见的操作之一。通过正确的气源切换操作，可以确保培养箱内CO₂浓度的稳定，避免实验中出现数据波动和环境不一致的情况。本文详细介绍了CO₂气源切换的操作流程、注意事项和常见问题，旨在帮助实验室操作人员提高工作效率，确保实验数据的可靠性和培养箱的正常运行。