二氧化碳培养箱（用于细胞、微生物培养的恒温恒CO₂设备）的校准核心是确保“温度、CO₂浓度、湿度”三大参数符合培养要求（细胞对环境敏感：温度偏差±1℃或CO₂浓度偏差±0.5%可能导致细胞死亡或代谢异常）。以下是关键校准参数、流程及依据（参考行业规范及设备特性）：

一、核心校准参数（影响细胞培养的关键）

1. 温度参数（最核心，细胞存活依赖）

• ① 温度示值误差：培养箱显示温度与实际温度的偏差（如显示37.0℃，实际36.2℃，误差-0.8℃）。

• ② 温度均匀性：箱内不同位置的温度差异（如中心37.0℃，角落36.0℃，差异1.0℃）。

• ③ 温度波动度：恒温阶段温度的波动范围（如设定37℃，1小时内36.8-37.2℃，波动±0.2℃）。

校准原因：细胞培养最适温度37±0.5℃（哺乳动物细胞），温度偏低会减缓代谢，偏高会导致蛋白质变性（如39℃持续2小时可能致细胞死亡）。

2. CO₂浓度参数（维持培养液pH）

• ① CO₂浓度示值误差：显示浓度与实际浓度的偏差（如显示5.0%，实际4.3%，误差-0.7%）。

• ② CO₂浓度稳定性：恒温恒浓度阶段的波动（如设定5.0%，1小时内4.8-5.2%，波动±0.2%）。

• ③ CO₂浓度响应时间：从初始浓度升至设定浓度的时间（如从0%升至5.0%需≤30分钟）。

校准原因：CO₂通过溶解于培养液维持pH（如5% CO₂对应pH 7.2-7.4），浓度偏低会导致pH升高（碱性），偏高会导致pH下降（酸性），均会影响细胞增殖。

3. 湿度参数（避免培养液蒸发）

• 湿度示值误差：显示湿度与实际湿度的偏差（如显示95%RH，实际88%RH，误差-7%RH）。

校准原因：高湿度（通常90-95%RH）可减少培养液蒸发（蒸发会导致溶质浓缩，渗透压升高），湿度不足会导致培养皿边缘培养液干涸。

4. 安全报警功能（核心防护）

• 超温报警（如设定37℃，超温保护值39℃时是否报警并断电）；

• CO₂浓度异常报警（如浓度＞10%或＜1%时是否报警）。

二、校准前准备（确保环境与设备稳定）

1. 环境控制

• 环境温度：20-25℃（与培养箱设定温度差≤15℃，避免箱外温差过大导致箱内波动）；

• 环境CO₂浓度：≤0.1%（避免外界高CO₂干扰测量，如实验室有CO₂钢瓶需远离）；

• 无强气流（如远离通风橱、风扇，避免开门时温湿度骤变）。

2. 设备与标准器准备

| 校准参数 | 标准器要求（精度需高于被校设备） | 辅助工具 |
| 温度| 二等标准铂电阻温度计（精度±0.1℃）或红外测温仪（±0.2℃）| 耐高温支架（固定温度计，避免接触壁面）|
| CO₂浓度        | 便携式CO₂分析仪（精度±0.1%）或标准CO₂气体（如5.0%±0.1%） | 气体导管（连接标准气与培养箱）|
| 湿度 | 精密温湿度计（精度±2%RH）| 防冷凝支架（避免湿度计接触冷凝水） |

3. 培养箱状态检查

• 空载校准（或放置模拟负载：如6孔板+培养液，模拟实际培养状态）；

• 预热：通电开机，设定目标参数（如37℃、5% CO₂、95%RH），预热2小时（确保参数稳定）；

• 清洁：箱内无残留培养液、杂质（避免污染标准器或影响气流）。

三、详细校准流程（按参数分步实施）

1. 温度校准（核心步骤）

（1）温度示值误差与均匀性校准

1. 布点：在培养箱内按“三维布点”（覆盖5个点）：
   

• 中心1点（几何中心）；

• 四角各1点（距箱壁、箱顶/底均≥10cm，避开加热管、风扇）；

2. 测量：
   

• 设定温度37℃，恒温1小时后，用标准温度计测量5点温度，每10分钟记录1次，持续1小时（共6组数据）；

3. 计算：
   

• 示值误差=培养箱显示温度-各点平均温度；

• 均匀性=5点中最高温度-最低温度；

• 波动度=同一测点6次数据中最高值-最低值。

（2）合格标准

• 示值误差：±0.5℃（细胞培养要求）；

• 均匀性：≤1.0℃；

• 波动度：±0.5℃。

2. CO₂浓度校准

（1）示值误差校准（两种方法）

| 方法| 操作步骤（以5% CO₂为例）| 适用场景 |
| 标准气体法   | 1. 用导管将5.0%±0.1%标准CO₂气体通入培养箱（流量500mL/min）；
2. 关闭进气，恒温30分钟；
3. 记录培养箱显示浓度与标准气浓度差。 | 有外接气口的培养箱|
| 分析仪比对法 | 1. 将便携式CO₂分析仪探头放入培养箱中心（距箱壁≥10cm）；
2. 关闭箱门，稳定30分钟后，记录培养箱显示值与分析仪读数差。 | 无外接气口的培养箱|

（2）稳定性校准

• 记录培养箱显示浓度，每30分钟1次，持续2小时，计算最大值-最小值（波动度）。

（3）合格标准

• 示值误差：±0.5%（如5% CO₂允许4.5%-5.5%）；

• 波动度：±0.3%。

3. 湿度校准

1. 布点：将精密温湿度计放在培养箱中心（远离加水盘，避免局部高湿）；

2. 测量：设定湿度95%RH，稳定1小时后，每30分钟记录1次显示湿度与标准湿度计读数；

3. 计算：示值误差=培养箱显示湿度-标准湿度计读数；

4. 合格标准：±5%RH（如95%RH允许90%-100%RH）。

4. 安全报警功能校准

• 超温报警：
  

1. 设定培养箱温度37℃，超温保护值设为39℃；

2. 用外部加热源（如热敷袋，模拟异常升温）使箱内温度升至39℃，观察是否报警并切断加热；

• CO₂浓度报警：
  

1. 设定CO₂浓度5%，报警上限设为10%；

2. 通入高浓度CO₂（如11%），观察是否报警。

四、校准结果判定（合格标准汇总）

| 校准参数                | 合格标准（细胞培养级） | 不合格影响示例 |
| 温度示值误差 | ±0.5℃  | 误差1.0℃会导致细胞增殖速率下降30%以上   |
| 温度均匀性  | ≤1.0℃   | 角落温度36℃、中心38℃，细胞生长不均  |
| CO₂浓度示值误差 | ±0.5% | 显示5%实际4%，培养液pH升高（碱性）|
| CO₂浓度波动度 | ±0.3%  | 浓度4.5%-5.5%波动，pH频繁变化|
| 湿度示值误差 | ±5%RH  | 显示95%实际85%，培养液1周内蒸发量增加20% |
| 超温报警 | 39℃时报警并断电 | 不报警可能导致细胞热死亡|

五、校准后注意事项

1. 数据记录：记录校准日期、环境参数、各点测量值、误差、操作人员，保留校准证书（实验室认证需溯源）；

2. 异常处理：
   

• 温度均匀性差：检查风扇是否正常（气流循环不足）、加热管是否局部老化；

• CO₂浓度误差大：校准CO₂传感器（用标准气标定）、检查进气阀是否漏气；

3. 日常维护：
   

• 每周清洁CO₂传感器（避免冷凝水、杂质堵塞）；

• 每月检查加水盘水位（确保湿度稳定）；

• 每3个月用酒精消毒箱内（避免污染）。

总结

二氧化碳培养箱校准以“温度、CO₂浓度”为核心（直接影响细胞存活），辅以湿度和安全报警校准。流程需严格控制环境、规范布点与测量，确保参数符合“±0.5℃温度误差、±0.5% CO₂浓度误差”的细胞培养要求。校准不仅是保证实验数据可靠的基础，更是避免细胞培养失败（如批次污染、生长异常）的关键。