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一般細胞培養液的pH在7.0-7.4之間。由于碳酸鹽pH緩沖系統是一種生理pH緩沖系統（它是人體血液中重要的pH緩沖系統），所以大多數培養液用它來保持穩定的pH。用粉末配制培養液時，常常需要加入一定量的碳酸氫鈉。對大多數以碳酸鹽作為pH緩沖系統的培養液而言，以為了維持穩定的pH，培養箱中的二氧化碳需要維持在2-10%之間，以保持培養液中溶解的二氧化碳的濃度。同時細胞培養的器皿需要一定程度的透氣，以便于氣體的交換。
CO2培養箱是通過對周圍環境條件的控制制造出一個能使細胞/組織更好地生長的環境，條件控制的結果就會形成一個穩定的條件：如恒定的酸堿度（pH值：7.2-7.4）、穩定的溫度（37°C）、較高的相對濕度（95％）、穩定的CO2水平（5％），這就是為什么上述領域的研究員如此熱衷于使用方便穩定可靠的二氧化碳培養箱。
此外，由于增加了二氧化碳濃度控制，并且使用微控制器對培養箱溫度進行精確控制，使生物細胞，組織等的培養成功率、效率都得到改善。總之，二氧化碳培養箱是普通電熱恒溫培養箱不可替代的新型培養箱。
使用者對二氧化碳培養箱的選購關心的當然就是其可靠性、污染物的控制和使用方便。CO2培養箱主要控制模擬活體內環境相關的3個基本變量：穩定的CO2水平、溫度、相對濕度。要有穩定的培養環境，就要考慮這三方面的影響因素。
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