動物細胞的體外培養需要理想的氣體環境和適宜的pH環境。氧氣和二氧化碳是細胞生存的必要條件。氧氣參與細胞的三羧酸循環，為細胞生存、代謝與合成提供能量；二氧化碳既是細胞的代謝產物，也是細胞生長的必需成分，同時又與維持培養液的pH有關，一般需要把細胞置于95%空氣和5%二氧化碳的氣體環境和微堿性的環境中才能有利于細胞生長。

大多數動物細胞需要微堿性的環境，適宜的pH范圍往往是7.2～7.4，而在細胞的培養過程中，細胞代謝的二氧化碳增多，培養液會逐漸變為酸性，而細胞代謝的其他物質也可能會使得培養液在一段時間內過于堿性，這都不利于細胞正常生長，因此需要有pH緩沖系統來調節培養液中的pH穩定，就是碳酸鹽緩沖系統，因為其也是動物體內最常見的生理pH緩沖系統，大多數培養液中會通過加入一定量的碳酸氫鈉來制造碳酸鹽pH緩沖系統。

為了維持穩定的pH，其實也就是維持HCO3- 含量的穩定，培養液需要保持在2-10%之間的二氧化碳氣體環境中，而空氣中二氧化碳濃度只有0.04%左右，濃度很低，這就需要使用二氧化碳培養箱（例如點成EC 160二氧化碳培養箱）來提供合適的環境條件，二氧化碳培養箱不僅能夠在箱內提供恒定的溫度條件和較高的相對濕度，還能控制二氧化碳氣體水平來控制培養基周圍環境中的二氧化碳濃度從而保持培養液中溶解的二氧化碳濃度，進而間接維持培養液pH穩定。

如果不在二氧化碳培養箱進行培養，培養液中的HCO3- 將會被慢慢消耗殆盡，培養液中的pH值也會發生變化，這將不利細胞的正常生長。所以大多數動物細胞的體外培養往往都是需要用到二氧化碳培養箱。

當把二氧化碳培養箱中的細胞培養基由箱內轉移到箱外時，培養基的周圍環境二氧化碳濃度降低了許多，此時碳酸鹽pH緩沖系統就會失去作用，解決方法之一就是向培養基中添加其他不受二氧化碳環境影響的pH緩沖系統來增加pH緩沖能力，例如HEPES緩沖系統等。

總

結

　　一般細胞培養液的pH在7.0-7.4之間。由于碳酸鹽pH緩沖系統是一種生理pH緩沖系統（它是人體血液中重要的pH緩沖系統），所以大多數培養液用它來保持穩定的pH。用粉末配制培養液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。對大多數以碳酸鹽作為pH緩沖系統的培養液而言，以為了維持穩定的pH，培養箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細胞培養的器皿需要一定程度的透氣，以便于氣體的交換。

　　是不是采用其他pH緩沖系統就不需要二氧化碳培養箱了呢？人們發現由于空氣中的二氧化碳濃度很低，如果細胞不在二氧化碳培養箱中培養，培養液中的HCO3-會被耗盡，這樣會影響細胞的正常生長。所以大部分動物細胞的培養，還是需要二氧化碳培養箱。

　　在過去的數十年間，細胞生物學、分子生物學、藥理學等的研究領域都有了驚人的長足進步，同時，這些領域中的技術應用也不得不跟上“腳步"。雖然典型的生命科學實驗室設備有了很大的改變，但二氧化碳培養箱依然是實驗室中的主要組成部分，其使用的目的都是維持和促使細胞和組織更好地生長。然而，隨著技術的進步，其功能和運作都變得越來越精確、可靠和方便。如今，二氧化碳培養箱已成為實驗室普遍使用的常規儀器之一，已廣泛應用于醫學、免疫學、遺傳學、微生物、農業科學、藥物學的研究和生產。

　　CO2培養箱是通過對周圍環境條件的控制制造出一個能使細胞/組織更好地生長的環境，條件控制的結果就會形成一個穩定的條件：如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的CO2水平（5％），這就是為什么上述領域的研究員如此熱衷于使用方便穩定可靠的二氧化碳培養箱。

　　此外，由于增加了二氧化碳濃度控制，并且使用微控制器對培養箱溫度進行精確控制，使生物細胞，組織等的培養成功率、效率都得到改善。總之，二氧化碳培養箱是普通電熱恒溫培養箱不可替代的新型培養箱。

二氧化碳培養箱是眾多動物細胞體外培養的實驗儀器，通過精確控制提供穩定的環境因素從而給細胞提供適宜且穩定的生長條件，例如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的二氧化碳水平（5％），使得實驗過程便利穩定且可靠。如今，因其優質性能和帶來的便利性，二氧化碳培養箱已被廣泛應用于醫學、生物學、免疫學、遺傳學、農業科學等領域的研究與生產。