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对于动物细胞培养液一般使用碳酸盐pH缓冲系统，要求培养环境中维持一定浓度的二氧化碳，所以动物细胞的培养一般需要二氧化碳培养箱。
二氧化碳培养箱采用两种不同的二氧化碳维持系统。一种方式是通过使用空气泵，将二氧化碳和空气按一定比例混合后吹入培养箱。另一种方式是通过一个自动的二氧化碳检测控制系统，在检测到二氧化碳浓度低于要求浓度时打开二氧化碳气阀充入二氧化碳。由于前一种方法耗费二氧化碳而且不容易精确控制二氧化碳浓度，先进的二氧化碳培养箱都采用自动监控系统来维持二氧化碳的浓度。
二氧化碳培养箱的隔热采用水套式和气套式两种类型。水套式需要用户在安装培养箱时培养箱壁的空间内灌入大量蒸馏水。由于水的比热容很高，水套式的优点是有助于均匀散热和避免形成冷区，以及在断电后能够比较好的减缓培养箱内温度的降低。
二氧化碳培养箱一般配一个水盘，用以维持很高的湿度。水盘内的水要定期添加，水盘也要定期清洗以避免微生物的生长。
为了减少微生物的污染，有一些二氧化碳培养箱提供灭菌功能。有的可以加热到比较高的温度来灭菌，有的则通过让空气循环通过一个紫外线腔体的办法来灭菌，这样就灭菌时就不需要中断细胞的培养。
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