一、赛默飞CO₂培养箱 i160 简介

Thermo Scientific i160 是Heracell i系列中的高端型号之一，专为高要求的细胞培养环境设计。该设备结合了微处理控制技术、先进的传感器系统、优异的污染控制能力以及用户友好的人机界面，确保在任何实验条件下提供稳定、可重复的培养环境。

主要特征包括：

1. 精准控制系统：采用红外（IR）二氧化碳传感器，确保 CO₂ 浓度波动最小；

2. 高效气体管理：通过动态气流系统实现快速恢复 CO₂ 浓度；

3. 温度均一性优良：六面加热系统加上风扇辅助循环，保持温度均匀；

4. 高水平污染控制：内腔采用抗腐蚀不锈钢材质，可高温高压灭菌，HEPA 过滤系统防止交叉污染；

5. 模块化设计：为未来升级和多样化需求预留接口，包括 O₂ 模块。

二、氧气控制模块（O₂ Control Module）是什么？

氧气控制模块是 CO₂ 培养箱的一个重要可选配置，它允许用户根据实验需求调节培养环境中的氧气浓度。大多数基础 CO₂ 培养箱只提供 CO₂ 和温度的调节功能，氧气浓度则默认为大气中的 20.9%。但在许多生物医学领域中，标准大气氧浓度并不符合某些细胞类型的生理状态或实验要求，因此 O₂ 控制模块应运而生。

氧气控制的基本功能包括：

• 低氧控制：可将氧气浓度调至低于大气水平（如1%-5%），用于模拟体内低氧环境；

• 高氧控制：部分系统可提供高于21%的氧气浓度，适合某些特殊细胞系；

• 动态调节功能：部分模块支持设定时间表控制氧气浓度变化，模拟生理波动；

• 与 CO₂ 同步调节：实现三气体协调控制，营造复杂实验条件。

三、i160 的 O₂ 模块是否可选？

是的，赛默飞 i160 CO₂ 培养箱的氧气控制模块是可选配置，并非所有出厂标准配置都包含该功能，用户需根据实际实验需求选择是否搭载此模块。该设计体现了设备的模块化、个性化和成本优化原则。

官方配置说明（概括）：

• 基本型号： 默认不含 O₂ 控制模块；

• 选配型号： 可搭载 O₂ 控制单元，提供 1%-21%（或 1%-95%，取决于型号）的氧浓度调节；

• 选购方式： 在购买初期可一并订购，也可后期加装；

• 安装要求： 需要特定气源（如氮气和纯氧）、接头接口和控制面板适配；

• 系统集成： 与主控系统无缝协作，设置及显示界面支持氧浓度显示与调节。

四、O₂ 控制模块的技术规格与配置选项

控制范围：

• 低氧模型（标准）： 1% – 21% O₂（通过引入氮气降低氧浓度）；

• 高氧模型（定制）： 可扩展至 95% O₂（需引入纯氧气体）；

• 调节精度： ±0.5%（依据传感器与气源品质）；

• 响应速度： 通常 30 分钟内可从 20.9% 降至 1%；

• 传感器类型： 氧电化学传感器或锆氧传感器（型号不同而异）；

• 校准方式： 手动或自动标定，周期性校准保障长期稳定性。

五、为什么选择氧气控制模块？

在以下几类研究中，氧浓度的控制至关重要：

1. 干细胞研究

胚胎干细胞或诱导多能干细胞在低氧环境（通常为 2%-5% O₂）中更稳定，维持其未分化状态。

2. 肿瘤生物学

肿瘤组织通常呈低氧状态（“肿瘤缺氧微环境”），模拟这一环境可使体外实验结果更贴近实际。

3. 免疫细胞研究

某些免疫细胞在低氧下表现出不同的功能活性，如巨噬细胞的极化趋势等。

4. 再生医学与组织工程

低氧环境可刺激细胞产生特定信号分子（如 HIF-1α），有利于模拟再生条件。

5. 病毒与疫苗研发

病毒在不同氧气浓度下的复制效率和突变频率可能存在差异，氧控制有助于分析病毒行为。

六、如何选配与安装 O₂ 模块

若实验需求明确，建议在设备采购初期就选购带 O₂ 模块的型号，这样可以避免后期升级的高昂成本和技术难题。

选配流程：

1. 确认需求：明确氧气控制是否必须，以及所需浓度范围；

2. 型号确认：选择支持 O₂ 模块的型号（如 i160 Tri-Gas 版本）；

3. 气源准备：需外接氮气/氧气钢瓶，确保气体纯度及流量；

4. 安装部署：由专业工程师进行模块集成、气路接通、系统校准；

5. 软件调试：系统界面将增加氧浓度设置与显示功能；

6. 日常维护：定期更换过滤器与校准氧传感器，保证长期稳定运行。

七、成本与预算因素

氧气控制模块虽然极大提升了实验控制精度，但也会增加一定成本：

• 模块本体费用：根据型号不同，O₂ 模块约增加￥15,000 – ￥40,000人民币；

• 气体成本：需长期供应高纯氮气和/或氧气；

• 维护成本：氧传感器存在寿命限制（1-2年），需定期更换；

• 操作复杂性提升：需培训操作人员正确设定与管理氧浓度。

因此在配置前应全面评估实验需求与预算匹配程度。

八、与其他型号对比

Thermo Heracell i160 的 O₂ 模块配置灵活性较高，相比同类品牌如Binder、Panasonic、ESCO 等，其传感器稳定性、气体调控速率和维护便捷性具备一定优势。此外，其触控界面集成程度较高，便于科研人员快速掌控培养环境变化。

九、总结：i160 的 O₂ 控制模块值得选配吗？

结论是：如果实验对氧浓度有特定要求，O₂ 控制模块是非常值得选配的功能。

其优势主要体现在以下几个方面：

• 实现更真实的生理模拟；

• 提升细胞状态控制精度；

• 拓宽实验设计空间；

• 与 CO₂ 和温度控制共同构成完整三气环境。

而对于标准细胞培养或预算有限的实验室，如果无特殊需求，也可以选择不配置该模块。

十、常见问题答疑（FAQ）

1. O₂ 模块可以后装吗？

• 可后期安装，但需原装接口预留，建议由认证工程师完成。

2. 需要什么气体？

• 低氧控制通常需要高纯氮气，若需要高氧控制则需引入纯氧。

3. 对电源或通风有什么额外要求？

• 通常无特别要求，但建议配备良好通风以保障气体泄漏安全。

4. 是否需要校准？

• 是的，建议每6-12个月进行一次氧气传感器校准。

5. 模块寿命如何？

• 氧气传感器使用寿命约1.5年，其他组件耐用性较强。