為什麼細胞培養需要二氧化碳？

典型的細胞培養液pH值在7.0到7.4之間。由於碳酸鹽pH緩衝體係是一種生理性pH緩衝體系（它是人體血液中重要的pH緩衝體系），因此在大多數培養中用於維持pH值的穩定性。在用粉末製備培養物時，通常需要添加一定量的碳酸氫鈉。對於大多數使用碳酸鹽作為pH緩衝體系的培養，為了維持pH值的穩定，培養箱中的二氧化碳濃度需要保持在2-10%之間，以維持培養液中溶解二氧化碳的濃度。同時，細胞培養容器需要具有一定的透氣性，以便進行氣體交換。

使用其他pH緩衝體係是否就不需要二氧化碳培養箱了？研究發現，由於空氣中二氧化碳濃度較低，如果不在二氧化碳培養箱中培養細胞，培養基中的HCO3-就會耗盡，幹擾細胞的正常生長。因此，大多數動物細胞仍然在二氧化碳培養箱中培養。

在過去的幾十年裡，細胞生物學、分子生物學、藥理學等領域的研究取得了驚人的進步，同時，這些領域的技術應用也必須保持同步。雖然典型的生命科學實驗室設備發生了巨大的變化，但二氧化碳培養箱仍然是實驗室的重要組成部分，用於維持和促進細胞和組織更好的生長。然而，隨著技術的進步，它們的功能和操作變得更加精確、可靠和方便。如今，二氧化碳培養箱已成為實驗室常用的常規儀器之一，並廣泛應用於醫學、免疫學、遺傳學、微生物學、農業科學和藥理學的研究和生產。

二氧化碳培養箱透過控制周圍環境條件，為細胞/組織創造更適宜的生長環境。條件控制的結果是一個穩定的環境：例如恆定的酸鹼度（pH：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95%）以及穩定的二氧化碳濃度（5%）。正因如此，上述領域的研究人員對二氧化碳培養箱的便利性如此熱衷。

此外，增加了CO2濃度控制，並採用單晶片對培養箱進行精確控溫，提高了生物細胞、組織等培養的成功率和效率。總之，CO2培養箱是生物實驗室中普通電熱恆溫培養箱無法取代的新培養箱。