一、水套式CO₂培养箱简介

水套式二氧化碳培养箱是一种专为细胞、组织和微生物培养而设计的恒温、恒湿、恒气体环境设备。其最大的特点是采用水作为外部夹层的温度缓冲介质，通过水的热容量实现箱体内部温度的稳定控制。相比风套式培养箱，水套结构具有控温波动小、温度均匀性好的优势，适用于高要求的实验环境。

在细胞培养过程中，温度、湿度和二氧化碳浓度是维持细胞生长环境稳定的三个核心参数。湿度的维持通常通过水盘蒸发自然调节，而二氧化碳浓度则由专门的传感器实时监测并由气体阀门自动调节。

二、湿度调节与排湿机制

1. 湿度调节方式

在二氧化碳培养箱中，为了防止培养基蒸发和维持细胞正常代谢所需的水分环境，通常需要维持箱体内部的相对湿度在90%以上。这一高湿度环境主要通过在箱体底部放置水盘（或加湿托盘），利用水的蒸发作用被动加湿空气。

这种方式虽然简单有效，但由于其本质是开放蒸发，受温度和开门频率影响较大，因此会在某些极端情况下导致湿度过高甚至出现冷凝现象。这时便需要排湿功能加以调节。

2. 排湿功能是否必要

在某些实验条件下，如培养箱内放置的物品易受潮或需要精确控制湿度范围（如三维细胞支架材料或特定试剂储存），过高湿度可能成为潜在风险。因此，一些高端培养箱会设计主动排湿机制，以避免湿度持续累积。

三、水套式培养箱是否配备排湿过滤器

1. 定义：排湿过滤器是什么？

排湿过滤器，顾名思义，是指用于控制箱体内部湿度、过滤可能携带颗粒或生物污染的空气的装置。其通常位于气体或排气通道中，具有以下几种功能：

• 排出多余水汽，避免内部结露；

• 过滤排气中的微粒，防止实验环境污染；

• 防止外界空气中粉尘、细菌等物质反向进入箱体。

然而，并非所有的培养箱都配备“排湿过滤器”这一专有部件，尤其是在传统设计中，这一功能往往并不明确。

2. 水套式培养箱是否普遍配备

通常，水套式二氧化碳培养箱 并不普遍标配专门的“排湿过滤器”。这主要有以下几个原因：

（1）湿度控制方式简单

水套式培养箱由于温度控制稳定，湿度上升通常较为缓慢，不易产生冷凝，因此厂家往往采用被动湿度维持机制，无需主动排湿。

（2）封闭系统设计

大多数水套式CO₂培养箱内部为封闭气体循环系统，气体更新有限，除非频繁开门或人为增加水源，湿度过高的概率较低。

（3）过滤系统侧重于进气

大部分培养箱配有HEPA或微生物过滤器，但这些通常用于进气端（如CO₂入口），而非针对湿度的排气口。

（4）设计简化以降低成本

为了控制设备成本与操作复杂性，不少品牌在标准配置中并不设置专门的排湿过滤器，而是依靠用户管理开门频率、定期换水等方式间接调控湿度。

四、高端机型与定制选项

尽管常规水套式培养箱中未设置排湿过滤器，但某些高端型号或特定用途培养箱（如胚胎培养箱、干细胞培养设备）确实提供可选的湿度控制与空气净化功能。这些功能包括但不限于：

• 自动除湿模块：通过电子冷凝或风机排湿调节湿度；

• HEPA或ULPA排气过滤器：确保空气清洁，避免污染；

• 气体循环过滤装置：在封闭环境中对空气进行循环净化；

• 传感器反馈控制系统：根据实际湿度水平调节水盘温度或风机开关。

这类设备通常用于对环境要求极高的实验室，如GMP级别细胞治疗中心、基因工程实验平台等。

五、与风套式培养箱的比较

与风套式CO₂培养箱相比，风套结构依赖强制气流分布热量和湿度，因此更容易产生冷凝和局部湿度堆积问题。因此，风套式设备在某些情况下更可能设计有排湿或过滤功能，用于平衡气流中的水分。

水套式由于其自然热对流和良好热稳定性，更适合维持高湿环境，而无需主动排湿，故更少配置此类过滤器。

六、用户维护与操作建议

尽管水套式培养箱可能没有显性排湿过滤器，用户仍可通过以下方式维持适宜的湿度水平，降低污染风险：

1. 定期检查水盘水位：避免水位过高导致过湿；

2. 勤换水、使用去离子水：防止水中细菌或真菌滋生；

3. 控制开门频率：避免湿度因热量波动失控；

4. 清洁过滤器与内壁：保持内部环境无尘洁净；

5. 若使用培养袋或特殊材料，监控湿度传感器读数：防止微环境失衡。

七、厂商案例分析

在分析各大品牌产品时可以发现：

• Thermo Fisher 的Forma系列部分高端机型提供内置HEPA过滤系统，但多用于气体净化；

• Binder 和 Memmert 在水套式设备中侧重温控稳定性，未广泛引入排湿设计；

• ESCO、Panasonic 提供多项定制组件，包括湿度调节系统，适用于特种需求；

• 国产品牌如 博迅、培安、英鹏 等在标准型号中通常不配备排湿过滤器，但可支持定制加装。

八、结论与展望

综上所述，绝大多数标准水套式二氧化碳培养箱并不自带“排湿过滤器”，但这并不表示其不能控制湿度或没有过滤机制。湿度控制依赖于水盘蒸发与自然热循环，过滤功能主要体现在进气净化方面。

对于对湿度要求极高或对污染控制敏感的应用场景，可以通过选配额外模块、调整环境参数或选择高端定制型号来实现更精确的湿度与空气质量调控。