1.温度控制：
保持培养箱内恒定的温度是维持细胞健康生长的重要因素。当选购二氧化碳培养箱时，有两种类型的加热结构可供选择：气套式加热和水套式加热。虽然这两种加热系统都是精确和可靠的，但是它们都有着各自的优点和缺点。水套式培养箱是通过一个独立的热水间隔间包围内部的箱体来维持温度恒定的。热水通过自然对流在箱体内循环流动，热量通过辐射传递到箱体内部从而保持了温度的恒定。独特的水套式设计有其优点：水是一种很好的绝热物质，当遇到断电的时候，水套式系统就能更可靠地长久保持培养箱内的温度准确性和稳定性（维持温度恒定的时间是气套式系统的4-5倍）。如果您的实验环境不太稳定（如有用电限制，或者经常停电）并需要保持长时间稳定的培养条件，此时，水套式设计的二氧化碳培养箱就是您最好的选择。
而气套式加热系统是通过箱体内的加热器直接对箱内气体进行加热的。气套式设计在箱门频繁开关引起的温度经常性改变的情况下能够迅速恢复箱体内的温度稳定。因此，气套式与水套式相比，具有加热快，温度的恢复比水套式培养箱迅速的特点，特别有利于短期培养以及需要箱门频繁开关的培养。此外，对于使用者来说气套式设计比水套式更简单化（水套式需要对水箱进行加水、清空和清洗，并要经常监控水箱运作的情况）。在购买气套式培养箱时，要注意的是：为了不影响培养，培养箱还应该有一个风扇以保证箱内空气的流通和循环，此装置还有助于箱内温度、CO2和相对湿度的迅速恢复。
2.CO2控制：
CO2 浓度探测可通过两种控制系统——红外传感器（IR）或热传导传感器（TC）进行测量。当二氧化碳培养箱的门被打开时，CO2从箱体内漏出，此时传感器就会探测到CO2浓度的降低，并做出及时的反应，重新注入CO2使其恢复到原先预设的水平。
3.相对湿度控制：
培养箱内相对湿度的控制是非常重要的，维持足够的湿度水平才能保证不会由于过度干燥而导致培养失败。大型的二氧化碳培养箱是用蒸汽发生器或喷雾器来控制相对湿度水平的，而大多数中、小型培养箱则是通过湿度控制面板（humidity pans）的蒸发作用产生湿气的（其产生的相对湿度水平可达95-98％）。一些培养箱有一个能在加热的控制面板上保持水份的湿度蓄水池（humidity reservoir），这样可以增强蒸发作用，此蓄水池能增加相对湿度水平达97-98％。但是，这个系统也更复杂，由于复杂结构的增加一些难以预料的问题也会在使用过程中出现。
4.微处理控制系统：
每一个使用者都希望所用的仪器能够方便好用，微处理控制系统和其它各种功能附件（如高温自动调节和警报装置、CO2警报装置、密码保护设置、自动校准系统等等）的运用，就使得二氧化碳培养箱的操作和控制都非常的简便。微处理控制系统是维持培养箱内温度、湿度和CO2 浓度稳态的操作系统。例如PIC微处理器控制系统，它能严格控制气体的浓度并将其损耗降至极低水平，以保证培养环境恒定不变，且能保证长期培养过程中箱内温度精确，并有LED 显示，可设置、校正温度和CO2浓度。不同的微处理系统虽然名字不相同，但是其原理与控制效果则无甚区别，选购时不必太在意它们名字上的区别，关键是要自己觉得使用起来方便，容易操作，而且要能够达到所需的控制精度。
5.污染物的控制：
污染是导致细胞培养失败的一个主要因素，因而，二氧化碳培养箱的制造商们设计了多种不同的装置去减少和防止污染的发生，其主要途径都是尽量减少微生物可以生长的区域和表面，并结合自动排除污染装置来有效防止污染的产生。
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