
二氧化碳搖床(CO? Shaker Incubator)是一種結(jié)合了恒溫?fù)u床和二氧化碳培養(yǎng)箱功能的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,廣泛應(yīng)用于細(xì)胞培養(yǎng)、微生物發(fā)酵、生物反應(yīng)等需要精確控制溫度、CO?濃度和振蕩速度的實(shí)驗(yàn)。以下是幾個典型的使用案例:
1. 哺乳動物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)
應(yīng)用場景:
用于HEK293、CHO(中國倉鼠卵巢細(xì)胞)等貼壁或懸浮細(xì)胞的培養(yǎng),模擬體內(nèi)環(huán)境以促進(jìn)細(xì)胞生長。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:37℃(哺乳動物細(xì)胞*適溫度)
CO?濃度:5%(維持培養(yǎng)基pH穩(wěn)定,通常配合HEPES緩沖液使用)
振蕩速度:80 120 rpm(防止細(xì)胞沉降,促進(jìn)氧氣和營養(yǎng)均勻分布)
優(yōu)勢:
避免傳統(tǒng)靜態(tài)培養(yǎng)的缺氧問題,提高細(xì)胞密度和產(chǎn)物表達(dá)效率。
2. 微生物發(fā)酵(如大腸桿菌、酵母)
應(yīng)用場景:
重組蛋白表達(dá)、質(zhì)粒擴(kuò)增或疫苗開發(fā)中的高密度微生物培養(yǎng)。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:30 37℃(根據(jù)菌株需求調(diào)整)
CO?濃度:通常為環(huán)境空氣(0.03%),但需根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整(如厭氧菌需通入氮氣替代CO?)
振蕩速度:200 300 rpm(增強(qiáng)溶氧量,促進(jìn)菌體生長)
優(yōu)勢:
通過振蕩提高氧氣傳遞效率,縮短發(fā)酵周期。
3. 三維細(xì)胞培養(yǎng)(如類器官、球狀體)
應(yīng)用場景:
腫瘤研究、藥物篩選中的3D細(xì)胞模型培養(yǎng),模擬組織微環(huán)境。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:37℃
CO?濃度:5%
振蕩速度:40 60 rpm(低速防止球狀體解體,同時保證營養(yǎng)滲透)
優(yōu)勢:
低速振蕩可減少細(xì)胞聚團(tuán),形成更均勻的3D結(jié)構(gòu)。
4. 雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)(單克隆抗體制備)
應(yīng)用場景:
生產(chǎn)單克隆抗體時,雜交瘤細(xì)胞需要持續(xù)振蕩以避免聚集和壞死。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:37℃
CO?濃度:5 10%(部分高密度培養(yǎng)需更高CO?)
振蕩速度:100 150 rpm
優(yōu)勢:
提高抗體產(chǎn)量,減少培養(yǎng)過程中的剪切力損傷。
5. 植物細(xì)胞或藻類培養(yǎng)
應(yīng)用場景:
生物燃料研究(如微藻產(chǎn)油)、植物次生代謝物生產(chǎn)。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:25 28℃(依物種調(diào)整)
CO?濃度:1 5%(促進(jìn)光合作用)
振蕩速度:100 200 rpm(防止沉淀,增強(qiáng)光利用效率)
優(yōu)勢:
通過CO?補(bǔ)加和振蕩優(yōu)化光自養(yǎng)或混養(yǎng)條件。
6. 病毒擴(kuò)增(如疫苗開發(fā))
應(yīng)用場景:
利用Vero細(xì)胞等培養(yǎng)病毒(如流感病毒、新冠病毒)。
參數(shù)設(shè)置:
溫度:35 37℃
CO?濃度:5%
振蕩速度:80 100 rpm(維持細(xì)胞懸浮,提高病毒滴度)
注意事項(xiàng)
無菌操作:需定期消毒搖床腔體,避免污染。
濕度控制:部分型號需加水盤維持濕度,防止培養(yǎng)基蒸發(fā)。
防污染設(shè)計:選擇帶HEPA過濾的型號,尤其用于長期培養(yǎng)。
二氧化碳搖床通過精確的環(huán)境控制,顯著提升了細(xì)胞和微生物的培養(yǎng)效率,是生物制藥、基因工程和基礎(chǔ)研究中的關(guān)鍵設(shè)備。用戶需根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求優(yōu)化參數(shù),并定期校準(zhǔn)CO?傳感器和溫度探頭。

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