在單克隆抗體開發、原代細胞研究、干細胞誘導分化及疫苗生產中，哺乳動物細胞（如CHO、HEK293、Hela、人原代肝細胞）必須在模擬體內組織液環境的氣相與液相條件下才能存活與增殖——即37℃恒溫、5%CO?、＞95%相對濕度（防止培養液蒸發濃縮）及無支原體/無真菌污染。細胞培養箱通過高精度紅外或熱導CO?傳感、水盤/超聲波加濕及HEPA內循環過濾，在箱體內重構這一微環境，是細胞工程與生物醫學研究的"活細胞搖籃"。
 

　　環境參數控制原理

　　溫度控制：多采用六面加熱（箱壁、門、底板均布加熱絲/膜）配合PID，減少因門開閉引起的溫度梯度，使箱內空間溫差≤±0.2℃～0.3℃（37℃點）。部分機型帶高溫消毒程序（90℃～95℃濕熱或干熱循環）殺滅頑固污染微生物（如支原體）。

　　CO?濃度控制：常用紅外CO?傳感器（NDIR）——利用CO?對4.26μm紅外吸收特性，不受溫濕度變化明顯干擾，較熱導型（TCD）響應快且穩定性好，可控制CO?濃度于設定值±0.1%～0.2%（如5.0%或10%用于特殊細胞）。進氣需經0.22μm除菌過濾器。

　　濕度維持：箱底設不銹鋼水槽（常加無菌蒸餾水或無銅離子抑菌劑），通過自然蒸發使相對濕度＞95%；機型配超聲波/電極式加濕與濕度閉環控制防冷凝水滴落污染培養皿。

　　污染防控：內腔為高拋光不銹鋼（Ra＜0.8μm）圓角設計，配合銅合金內膽或銀離子抗菌涂層抑制細菌真菌；氣流經高效過濾器（HEPAH14）循環，箱內達ISOClass5（百級）空氣潔凈度；可選UV燈定時消毒與紫外感應門控聯鎖。

　　日常操作與質控要點

　　新箱或長期停用再啟用前應做溫度/CO?校準（用經計量外置探頭驗證）、水槽清洗換水（每周或按使用頻次）及紫外消毒。培養物進出盡量縮短開門時間，使用螺口培養瓶或密封培養皿減少交叉污染風險。建議定期檢測支原體（PCR法或熒光染色）與做內表面涂抹培養確認無污染。

　　典型應用領域

　　細胞培養箱用于：①生物制藥上游——CHO-K1/GS、HEK293懸浮或貼壁細胞擴增生產重組蛋白、單抗及病毒載體（AAV、慢病毒）；②干細胞與再生醫學——人間充質干細胞（hMSC）、iPSCs誘導分化與維持培養（常需嚴格37℃、5%CO?、低氧可選配O?控制模塊）；③基礎醫學研究——腫瘤細胞系藥敏測試、原代肝細胞代謝實驗、免疫細胞（T細胞、NK細胞）體外活化擴增（部分需37℃、5%CO?、8%O?）；④疫苗生產——VERO、MRC-5細胞培養制備病毒種子批。

　　細胞培養箱以對溫度、氣相組成及濕度的三重精密控制，為哺乳動物細胞在體外"延續體內生存條件"，是連接細胞株構建與生物制品產出的基礎設施。