在生長(zhǎng)細(xì)胞培養(yǎng)物時(shí)，為了確保適當(dāng)?shù)纳L(zhǎng)，需要控制溫度、濕度和二氧化碳水平。二氧化碳含量很重要，因?yàn)樗鼈冇兄诳刂婆囵B(yǎng)基的pH值。如果二氧化碳太多，就會(huì)變得太酸。如果沒有足夠的二氧化碳，它會(huì)變得更堿性。

在二氧化碳培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)基中的二氧化碳?xì)怏w水平由培養(yǎng)箱中的二氧化碳供應(yīng)量調(diào)節(jié)。問題是，系統(tǒng)如何“知道”需要添加多少二氧化碳？這就是二氧化碳傳感器技術(shù)發(fā)揮作用的地方。主要有兩種，各有利弊：

熱導(dǎo)率使用熱電阻來檢測(cè)氣體成分。這是比較便宜的選擇，但也不太可靠。

紅外二氧化碳傳感器利用紅外光來檢測(cè)室內(nèi)的二氧化碳含量。這種傳感器更昂貴，但更精確。

在本文中，我們將更詳細(xì)地解釋這兩種類型的傳感器，并討論它們各自的實(shí)際含義。

熱導(dǎo)式氣體傳感器

荷蘭Xensor熱導(dǎo)式氣體傳感器XEN-TCG3880是通過測(cè)量大氣中的電阻來工作的。傳感器通常包括兩個(gè)細(xì)胞，其中一個(gè)細(xì)胞充滿生長(zhǎng)室的空氣。另一個(gè)是一個(gè)密封的電池，在受控溫度下包含參考大氣。每個(gè)單元都包含一個(gè)熱敏電阻（熱敏電阻），其電阻隨溫度、濕度和氣體成分而變化。

當(dāng)兩個(gè)電池的溫度和濕度相同時(shí)，電阻的差異將測(cè)量氣體成分的差異，在這種情況下，反映了室內(nèi)的二氧化碳水平。如果檢測(cè)到差異，系統(tǒng)將提示向腔室中添加更多的二氧化碳。

熱導(dǎo)式氣體傳感器的一種表示方法

熱導(dǎo)體是紅外傳感器的廉價(jià)替代品，我們將在下面討論。然而，它們并非沒有缺點(diǎn)。由于電阻差可能受到其他因素的影響，而不僅僅是二氧化碳水平，因此為了使系統(tǒng)正常工作，室內(nèi)的溫度和濕度應(yīng)始終保持恒定。

這意味著每次門打開，溫度和濕度波動(dòng)時(shí)，會(huì)得到不準(zhǔn)確的讀數(shù)。事實(shí)上，在大氣層穩(wěn)定下來之前，這些讀數(shù)是不準(zhǔn)確的，這可能需要半個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。熱導(dǎo)體可以長(zhǎng)期保存培養(yǎng)物，但不太適合經(jīng)常開門的情況（每天不止一次）。

紅外二氧化碳傳感器

紅外傳感器以完全不同的方式檢測(cè)腔室中的氣體量。這些傳感器依賴于這樣一個(gè)事實(shí)：二氧化碳和其他氣體一樣，吸收特定波長(zhǎng)的光，精確地說是4.3μm，比如GSS的二氧化碳傳感器COZIR-LP。

該傳感器可以通過測(cè)量4.3μm的光通過大氣來檢測(cè)大氣中有多少二氧化碳。這里的區(qū)別是，探測(cè)到的光的數(shù)量不依賴于任何其他因素，例如溫度和濕度，就像熱阻一樣。

這意味著你可以隨心所欲地多次打開門，傳感器總是能提供準(zhǔn)確的讀數(shù)。因此，你會(huì)有一個(gè)更一致的二氧化碳水平在室內(nèi)，這意味著更好的樣品穩(wěn)定性。

缺點(diǎn)呢？紅外CO2傳感器成本高，普通型的產(chǎn)品只能耐受70℃內(nèi)，耐高溫探頭型的，價(jià)格又高達(dá)數(shù)千元。

結(jié)論：

兩種類型的傳感器都能檢測(cè)培養(yǎng)箱室內(nèi)的二氧化碳水平。兩者的主要區(qū)別在于，熱導(dǎo)率傳感器受溫度因素的影響，而紅外傳感器則僅受二氧化碳濃度的影響。

紅外二氧化碳傳感器更精確，但是成本上和高溫耐受度上，熱導(dǎo)率傳感器（240℃）更勝一籌。

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