低溫培養(yǎng)箱是用于在低溫條件下培養(yǎng)生物樣本的設(shè)備。其原理是通過制冷系統(tǒng)將箱內(nèi)的溫度降低到所需的低溫，以提供適宜的培養(yǎng)環(huán)境。制冷系統(tǒng)是其關(guān)鍵組成部分。制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器等組件組成。在運(yùn)行過程中，壓縮機(jī)將低溫制冷劑壓縮為高溫高壓氣體，然后通過冷凝器散熱釋放熱量，使制冷劑冷凝為高壓液體。隨后，制冷劑通過膨脹閥減壓，進(jìn)入蒸發(fā)器，從而降低溫度。在蒸發(fā)器中，制冷劑蒸發(fā)吸收周圍環(huán)境的熱量，使蒸發(fā)器和箱內(nèi)溫度下降。制冷劑再次被壓縮機(jī)吸入，循環(huán)運(yùn)行，以維持箱內(nèi)的低溫環(huán)境。
低溫培養(yǎng)箱的溫度范圍通常為-40℃至-80℃，可滿足不同生物樣本的培養(yǎng)需求。在低溫環(huán)境下，細(xì)菌和其他微生物的生長速率會(huì)顯著減慢，從而延長了培養(yǎng)周期，并有助于維持生物樣本的活力和穩(wěn)定性。此外，低溫還可以有效抑制微生物的代謝和繁殖，減輕對樣本的影響，防止細(xì)菌和其他微生物的污染。
低溫培養(yǎng)箱還具有良好的溫度穩(wěn)定性和控制性。制冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，能夠使箱內(nèi)溫度保持在所需的范圍內(nèi)，并具有較小的溫度波動(dòng)。此外，通常還配備了溫度傳感器和控制器，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和反饋控制箱內(nèi)溫度，以保持其穩(wěn)定性。溫度控制器還可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行溫度設(shè)定和調(diào)整。
低溫培養(yǎng)箱常見的應(yīng)用領(lǐng)域：
1.細(xì)菌培養(yǎng)：常用于培養(yǎng)和增殖細(xì)菌，以便進(jìn)行細(xì)菌學(xué)研究和醫(yī)學(xué)診斷。
2.酶活性研究：可以為酶活性研究提供穩(wěn)定的低溫環(huán)境，這對于保持和研究某些酶的功能至關(guān)重要。
3.植物生長研究：可以模擬低溫條件，幫助研究者研究植物對低溫的適應(yīng)能力和生長表現(xiàn)。
4.遺傳工程研究：操縱dna、rna和其他基因工程實(shí)驗(yàn)的材料，并提供穩(wěn)定的低溫環(huán)境以保護(hù)實(shí)驗(yàn)樣本。
5.細(xì)胞培養(yǎng)：細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，幫助提供適合的溫度和環(huán)境以維持和研究細(xì)胞的生長和功能。
6.食品科學(xué)：可以模擬冷藏或冷凍條件，用于研究食品的儲(chǔ)存和變質(zhì)過程。