赛默飞培养箱i160技术参数

赛默飞(Thermo Fisher Scientific)推出的 i160 型培养箱是一款高性能的CO₂培养箱,专为细胞培养、组织工程、生物医学实验和药物开发等高精密领域设计,具备卓越的环境控制能力。其核心技术不仅确保培养环境的稳定性,还支持长期实验需求和严格的无菌控制要求。本文将系统性介绍 i160 培养箱的各项技术参数、性能优势、系统组件、运行机制以及用户应用场景,全方位展示其科学设计和工程实现。

一、基本技术参数概述

技术项目参数说明
型号i160
有效容积165 升
外部尺寸637mm(宽)× 890mm(高)× 738mm(深)
内部尺寸521mm(宽)× 659mm(高)× 490mm(深)
净重95 公斤
电源要求220-240V,50/60Hz,最大电流约2.5A
温度控制范围室温 +3°C 至 55°C
温度控制精度±0.1°C(在设定温度下)
温度均匀性±0.3°C(在37°C下测得)
加热方式全夹套加热系统(微处理器控制)
CO₂ 控制范围0.1% 至 20.0%
CO₂ 控制精度±0.1%
传感器类型双波长红外(IR)传感器
相对湿度90%~95% RH(在37°C下,无冷凝)
加湿方式自然蒸发式,配专用水盘
内腔材料不锈钢(AISI 304)
搁板数量标配4个(最多可配置18个)
门体结构外门+内玻璃门(双层防护)
腔体杀菌高温灭菌循环(140°C,自动程序)
数据记录USB导出功能+以太网连接支持
控制界面彩色触控屏(图形化菜单)

二、温度控制系统详解

2.1 全夹套加热技术

i160 培养箱采用全夹套加热结构,相较于传统的底部或后部加热方式,全方位包围的加热设计可实现更均匀的热分布。加热带嵌入箱体四周,确保内部每一个角落温度波动控制在±0.3°C以内。此结构不仅提升了加热效率,还能显著降低箱体局部过热或冷点问题。

2.2 快速温度恢复能力

门体打开后,温度恢复时间极短,通常在5分钟内即可恢复至设定温度。这一性能对避免细胞因短时温变受到干扰至关重要,特别适合高频开门实验操作环境。


三、CO₂控制与传感器技术

3.1 红外传感器系统

i160装备了先进的双波长红外CO₂传感器,能够排除水汽、温度波动对气体测量的干扰,确保在高湿环境下依然具备准确的CO₂浓度测量能力。其检测精度高达±0.1%,响应时间快,稳定性强

3.2 自动校准功能

传感器具备自动基线校准机制,配合用户设定的时间周期执行零点校正,无需手动干预,降低运维成本。传感器位于箱体上方远离直接加湿区,避免长时间湿气侵蚀导致漂移。


四、湿度控制性能

4.1 高湿恒定环境

通过底部自然蒸发水盘实现湿度维持,可保持相对湿度在90%至95%之间。该方式虽结构简单,但配合优化的空气循环系统,可实现稳定湿度控制,防止细胞培养基蒸发过快。

4.2 防冷凝设计

箱体结构设计优化气流路径,结合精准温控系统,有效避免冷凝水在玻璃门或内壁形成,保持良好可视性与内腔干净整洁。


五、空气循环与气体混合系统

5.1 风扇驱动气体循环

采用低速风扇系统推动空气缓慢循环,不直接吹拂培养皿,有效避免气流扰动导致蒸发加剧。同时保证CO₂、温度与湿度均匀分布至整个内腔。

5.2 三气混合比例调节(可选)

某些型号或配置版本支持氧浓度控制模块(选配),实现O₂、CO₂、N₂混合环境创建,适用于低氧培养(如干细胞或肿瘤微环境模拟)。


六、灭菌系统及洁净维护

6.1 高温灭菌循环

i160配备140°C干热灭菌功能。灭菌周期全程自动执行,覆盖传感器、风扇、内壁、搁架等组件。灭菌过程完成后自动降温并恢复运行设置,节省人力操作步骤。

6.2 圆角无缝内胆设计

内胆采用整块不锈钢冲压成型,角部过渡圆滑,无清洁死角。各搁板支架可快速拆卸,方便日常清洗与维护,有效抑制污染源滋生。


七、人机界面与智能控制

7.1 彩色触控操作系统

前面板配置7英寸彩色触控屏,支持图形化菜单操作,实时显示温度、湿度、CO₂浓度变化曲线。支持多语言界面,可设置操作权限等级。

7.2 远程监控与数据导出

设备支持以太网接口,可连接实验室网络系统实现远程访问与状态监控。USB接口用于数据导出,支持CSV格式,便于实验追溯及质量管理。

7.3 报警与日志记录

具备多种报警功能,如温度异常、CO₂浓度波动、门开时间超限、水盘干涸等,均可通过声音+图像报警提醒。系统自动记录报警日志与操作记录,便于回溯和故障诊断。


八、结构设计与材料工艺

8.1 内胆与门体材料

i160内胆采用高品质304不锈钢材质,具备良好的耐腐蚀性和抗氧化能力,适用于高湿环境长期使用。外门与内玻璃门结构实现密封与可视性的双重平衡。

8.2 箱体绝热结构

外壳配备高密度聚氨酯泡沫绝热层,提升保温效率,降低能源消耗。门体密封条采用抗压变形材料,持久维持密封性能。

8.3 噪音与能耗优化

风扇及控制电路采用静音设计,整机运行噪音低于45 dB。智能功耗管理系统可根据温度与气体平衡状态自动调整加热强度,节省电力消耗。


九、可选扩展功能

模块/附件功能说明
O₂控制模块控制O₂浓度至1%-20%,适用于低氧培养需求
抽屉式水盘设计替代标准水盘,便于加水与清洗
HEPA高效过滤器提供洁净空气流,防止外界颗粒污染
外部气瓶支架用于固定CO₂或N₂气瓶,保障使用安全
RS485通讯端口实现Modbus通信协议,便于接入实验室管理系统

十、典型应用场景分析

  • 干细胞培养:i160的稳定温控和高湿环境适合干细胞长期培养,红外传感器确保CO₂环境不漂移。

  • 病毒疫苗研究:可精准控制病毒复制条件,支持生物安全三级实验室需求。

  • 组织工程:支持复杂微环境参数调控,如氧张力和二氧化碳浓度调节。

  • 药物毒理试验:多参数稳定输出便于分析药物在体外的反应变化。

  • 肿瘤模型构建:可配合低氧模块构建肿瘤低氧微环境,模拟真实体内条件。


结语

赛默飞 i160 培养箱集合了先进的传感控制、智能管理、高效灭菌及模块化扩展能力,是一款为高要求科研及工业应用量身打造的智能化CO₂培养系统。其在温度、气体、湿度控制的稳定性,以及结构与操控的人性化设计,使其在各类细胞及微生物培养实验中表现出色。通过上述详细参数和功能介绍,可以全面了解该设备在日常科研工作中的多方面技术优势和实际应用价值。正确理解其技术参数不仅有助于更高效地使用设备,也有利于实验系统的标准化与可控性提升。


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