一、CO₂浓度调节的重要性

在细胞培养过程中，CO₂浓度对细胞代谢和pH平衡具有决定性影响。多数哺乳动物细胞在培养基中依赖NaHCO₃-CO₂缓冲系统维持稳定的pH（通常为7.2~7.4）。当CO₂浓度偏离设定值时，培养基pH会随之波动，直接影响细胞生长、分裂与代谢活性。因此，高精度、稳定的CO₂控制系统，是高质量细胞培养的基础。

二、160i CO₂调节系统的工作原理

赛默飞160i培养箱采用红外传感（IR）CO₂检测技术，利用红外光在特定波长下被CO₂气体吸收的原理进行实时浓度监控。该系统具有响应快、精度高、抗湿度干扰强等特点。红外传感器通常位于箱体内部专设舱体中，能与环境气体充分接触而又不易受污染。

当系统检测到箱内CO₂浓度低于设定值时，控制器通过电磁阀自动开启CO₂进气通道，按照PID（比例-积分-微分）控制逻辑注入适量CO₂气体，迅速回升至设定浓度范围。当浓度达到设定点时，阀门自动关闭，实现闭环精准调节。

三、CO₂浓度调节的设置方法

1. 初始设置

• 步骤一：开机与预热
  开启电源后，系统自动进入自检和预热状态，建议预热30分钟以上再进行CO₂设定。

• 步骤二：进入设置菜单
  在主界面中，点击“Setup”按钮，进入参数设置菜单。

• 步骤三：设定CO₂目标值
  在“CO₂ Setpoint”选项中输入期望浓度，通常设为5.0%。设置完成后点击“Confirm”确认保存。

• 步骤四：设定报警阈值（可选）
  在“Alarm”设置菜单中，可以设置CO₂上下限报警值（如±0.5%），以便系统在异常状态时及时预警。

2. 校准CO₂传感器

CO₂传感器长期使用后可能出现漂移，因此需定期进行校准。

• 零点校准（Zero Calibration）：将CO₂浓度设为0%（使用纯净空气通入），启动校准程序。

• 满量程校准（Span Calibration）：使用已知浓度的标准CO₂气体（如5.0%）输入系统进行校准。

系统提供自动或手动校准模式，操作界面有明确提示，整个过程大约需10分钟。

四、160i的CO₂控制优势

1. 高灵敏度红外传感器

160i使用的双波长红外传感器拥有极高的信噪比，能在高湿度（最大可达95% RH）环境中仍保持精准读数，不受水汽干扰。

2. PID控制算法

相比传统的开关式控制方式，160i采用PID控制算法，能根据误差趋势调整CO₂注入速率，实现更平稳的浓度变化，避免过冲和波动。

3. 自动补偿功能

系统具备自动补偿逻辑，能根据箱内体积、开启时间、门开关频率等变量智能调节注气量，提高整体环境稳定性。

4. 精准报警系统

当CO₂浓度偏离设定值或传感器状态异常时，系统自动触发声光报警，并通过控制面板发出故障提示，确保使用者第一时间响应。

五、CO₂气源连接与管理

赛默飞160i通常需外接标准气体钢瓶作为CO₂来源。连接注意事项如下：

• 气瓶要求：需为食品级或实验室级纯度不低于99.5%的CO₂气体。

• 压力调节器：使用带精密调节功能的减压阀，出口压力建议控制在0.3-0.5MPa。

• 管道材料：推荐使用防腐蚀、耐压的聚四氟乙烯或硅胶管。

• 接口连接：接口应使用原厂配件或与其兼容的标准卡口，确保气密性。

定期检查气源剩余量，避免在实验期间因气瓶耗尽导致培养中断。

六、使用过程中的常见问题及处理方法

七、良好使用习惯与维护建议

为确保CO₂调节系统长期稳定运行，建议遵循以下操作规范：

• 定期校准传感器：建议每6个月进行一次零点和满量程校准。

• 避免频繁开关门：减少箱内气体扰动，保持稳定环境。

• 检查CO₂气源剩余量：定期更换气瓶，避免气压波动。

• 定期清洁传感器舱：避免污染物附着影响读数。

• 记录运行日志：如遇异常便于追踪溯源。

八、CO₂控制与其他系统的协同作用

在160i培养箱中，CO₂调节与温度控制、湿度管理、HEPA过滤系统等协同运行，形成稳定、无菌的培养环境。例如：

• 温度控制：温度波动会影响气体溶解度，间接影响培养基pH，因此温控系统为CO₂稳定性提供基础保障。

• 湿度系统：通过水盘或超声加湿器维持95% RH，有助于减少培养液蒸发，提高CO₂溶解度。

• 空气过滤：HEPA过滤系统有效防止空气污染物进入，确保CO₂系统清洁运作。

九、总结

赛默飞160i培养箱的CO₂浓度调节系统集成了红外检测、智能控制和精准报警等多重技术手段，不仅保障了细胞培养的环境稳定性，也极大提升了实验的重复性与安全性。通过合理设置、定期维护及科学管理，使用者可最大程度发挥160i在科研、临床与工业细胞培养中的性能优势。