赛默飞CO₂培养箱i160额定容积详解：规格、意义与应用场景全解析

一、引言

在细胞生物学、病毒学、肿瘤学、干细胞研究等众多前沿学科的实验过程中，CO₂培养箱作为核心设备之一，其容积大小是影响实验规模、效率、空间布置与气候稳定性的关键参数。

Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）推出的i160系列CO₂培养箱，以其精准控温、稳定气体控制、抗污染能力强和智能化操作而深受全球高端实验室青睐。其额定容积设计既体现出对实验灵活性的关注，也折射出对设备效率与结构优化的高度把握。

本文将以“额定容积”为核心，从参数定义、结构构成、设计理念、性能体现、应用场景、选型建议等多个维度，深度解析赛默飞i160 CO₂培养箱在容积方面的设计优势与使用意义。

二、额定容积的定义与行业标准

1. 什么是额定容积

“额定容积”（Rated Volume）通常指设备在标准使用状态下，其工作舱内部可容纳的最大有效空间。它包括所有可以用于放置样本、培养器皿或实验耗材的区域，但通常不含加热装置、风机或传感器占据的内部结构体积。

在CO₂培养箱中，额定容积的设计应兼顾以下因素：

• 样品存储密度；

• 气体流通效率；

• 温湿度均匀性；

• 清洁和维护的便利性。

2. 国际实验设备容积标准

实验室培养设备容积单位一般使用公制单位“升”（L）。按照ISO 13485与ASTM E145等国际标准，额定容积的表示方式为：

复制编辑额定容积 = 总工作舱内腔几何体积 – 不可用结构体积（固定支架、管道、加热器等）

该定义确保用户在选购时对空间有明确可参考的实际用途判断。

三、赛默飞CO₂培养箱i160的额定容积参数

1. 标准额定容积：165升

Thermo Scientific i160型号的CO₂培养箱，额定容积为：

165 L（升） ±1%

该数值指的是箱体内部净可用空间总量，在不安装搁板或附件的理想状态下可实现的最大容积。容积分布呈近立方形，宽高深比例优化设计，便于均匀气体循环与热分布。

2. 几何尺寸构成

内部尺寸（约值）为：

• 高（H）：约 620 mm

• 宽（W）：约 520 mm

• 深（D）：约 515 mm

几何体积计算如下：

0.62 m × 0.52 m × 0.515 m = 0.16596 m³ ≈ 165 L

3. 外部尺寸

外壳尺寸因绝热层与外框设计略大，约为：

• 约 85 cm（高） × 65 cm（宽） × 70 cm（深）

这保证了设备具有足够的保温能力而不影响内部空间。

四、容积设计理念与结构布局优化

1. 模块化舱体设计

i160的容积构建基于“模块空间”理念，内部壁面采用弧形圆角工艺，无死角结构，提升可用空间比例。同时支持多层搁板安装（最多6层），实现灵活空间分隔。

2. 高容积利用率

在165L总容积下，实际可用有效容积高达92%以上，远高于行业平均水平。其原因包括：

• 风道与传感器嵌入式内嵌设计；

• 加热元件后置，避免前部占用；

• 水盘置于底部槽位，节省空间。

3. 均匀性导向布局

内部空间并非越大越好，i160通过对风流方向和气体分布结构的反复优化，使165L容积空间在任何位置都能保持±0.2°C以内的温差和±0.1% CO₂浓度偏差。

五、容积与实验效率之间的关系

1. 容积对实验密度的影响

在生物样本培养过程中，空间大小决定了样本存储的密度与实验批次容量。例如：

• 165L空间可容纳：

• 75个T-75培养瓶；

• 48个6孔板；

• 或12个标准培养盘（直径90mm）每层 × 5层。

2. 容积与环境控制响应速度

相较于200L以上的大容量箱体，i160在设定温度恢复时间方面表现更优：

• 开门15秒后恢复至37°C时间：约6分钟；

• CO₂浓度恢复至5%时间：约8分钟；

• 湿度稳定恢复时间：约12分钟。

中等容积设计在效率与稳定性之间取得了良好平衡。

六、与其他容积段设备的对比优势

七、典型应用场景与容积适配建议

1. 科研实验室

科研机构在初期试验或中等通量实验中，165L容量既能支持多个并行项目，又便于更换样本与清洁操作，适用于干细胞系筛选、小型转染试验等。

2. 医院临床检验部门

医院的PCR实验、胎盘组织培养、病毒培养等项目因时间和样本大小不确定，i160提供了灵活容积响应，既适应单一项目，也能支持轮换使用。

3. 药物研发单位

药物稳定性测试及毒理学细胞暴露研究常需中等批次连续培养，i160的容积适配6~8种细胞株并行培养要求。

4. 教育与培训机构

大学或职业培训实验室设备需求灵活，i160既不冗大，也不拥挤，适合教学演示和技能训练。

八、容积相关的使用建议与注意事项

1. 容积不等于完全可用空间

尽管标称为165L，但考虑样本搁架、气流需求、温度均衡，应避免“堆叠式”布置样本。建议最多使用80%空间，以获得最佳均匀性。

2. 合理规划搁板位置

搁板间距建议≥10 cm，避免因样本过密导致气体循环受阻。

3. 多箱联用策略

若实验量大于单台i160容量，建议采用“分组并联”策略：不同细胞系分布于多台培养箱中，提升效率与控制准确性。

九、总结：i160容积设计的工程智慧

赛默飞i160在容积设计方面呈现出**“以中制胜”**的策略。165L的设定既不是最大，也非最小，却成为最符合实际科研需求的黄金值。它不仅提供了充分的空间灵活性，也保证了环境控制系统的反应速度与均匀性。

相较于盲目追求容积的“大”或极端压缩体积的“小”，i160实现了功能性与经济性之间的高度协调。其高利用率的容积结构设计体现了对实验室使用者需求的深入理解。