🧬赛默飞Forma 3131三气培养箱|当细胞实验不再只有“37℃+5% CO₂”
在很多常规细胞实验中,大家最熟悉的培养条件可能是:
37℃ + 5% CO₂。
但随着肿瘤微环境、干细胞、缺氧反应、组织工程以及细胞代谢等研究不断深入,越来越多实验并不希望细胞一直处于普通空气中约21%的氧浓度。
因为人体不同组织内部的氧环境,本身就存在明显差异。
特别是在肿瘤组织、骨髓、某些干细胞微环境以及缺血相关研究中,低氧条件本身就是重要的实验变量。
这时,普通只控制温度和CO₂的培养箱就不一定能够满足实验要求。

实验室需要同时管理:
🌡️ 温度
💨 CO₂浓度
🫧 O₂浓度
这也就是大家常说的——三气培养箱。
Thermo Scientific Forma Series II 3131三气培养箱,正是一款能够在传统CO₂培养基础上进一步实现O₂控制的经典水套式培养设备。
🏢 代理商:杭州实了个验
🌐 实了个验集团官网:www.shilegeyan.cn
☎️ 实了个验集团官方电话:4008069606
🏷️ 一、先把3131的型号和货号看明白
品牌:Thermo Scientific / 赛默飞
系列:Forma Series II
型号:3131
经典货号 / Catalog No.:3131
General Purpose版本货号:3131GP
设备类型:三气CO₂培养箱
容量:184L / 6.5 cu. ft.
电压:230V,50/60Hz
CO₂传感器:TC热导式传感器
CO₂浓度范围:0—20%
O₂控制范围:1—21%
温度范围:环境温度+5℃至50℃
温控结构:Water-Jacketed水套式
内胆材质:抛光不锈钢
标准搁板:3块
最大搁板位置:16个
从型号体系上看,3131其实很好理解。
同一个Forma Series II系列中:
3111:230V + TC传感器 + 无O₂控制
3121:230V + IR传感器 + 无O₂控制
3131:230V + TC传感器 + 1—21% O₂控制
3141:230V + IR传感器 + 1—21% O₂控制
所以,3131与普通3111最大的功能差异之一,就是增加了氧气浓度控制能力。

🫧 二、为什么细胞实验需要控制O₂?
在普通实验室空气中,氧气浓度大约为21%。
很多传统细胞培养实验直接在这种基础环境下进行,并没有问题。
但问题在于:
细胞在人体内真正经历的氧浓度,并不一定是21%。
一些组织天然就处在相对低氧环境中。
例如某些肿瘤内部,因为血管供应不足,局部区域会出现明显缺氧;
干细胞所在的微环境,也可能与普通大气氧浓度存在很大差异;
一些与缺血、炎症、代谢相关的研究,同样需要人为降低O₂浓度。
如果实验研究的是:
“低氧会不会改变细胞迁移?”
“缺氧环境是否影响药物敏感性?”
“HIF相关通路在低氧下如何变化?”
“干细胞在不同氧条件下的增殖和分化是否不同?”
那么O₂就不再是环境背景,而是一个真正需要控制的实验参数。
3131可以实现1—21%的O₂控制,因此能够把氧浓度纳入实验设计。
🔬 三、三气培养箱的“三气”,到底是哪三种?
实验室里经常把3131称为“三气培养箱”。
严格来说,所谓“三气环境”通常涉及:
CO₂、O₂以及用于调节氧浓度的辅助气体。
培养箱通过对气体环境进行控制,让实验人员可以设定所需要的低氧条件。
比如:
普通培养环境可能设置为:
37℃ + 5% CO₂ + 接近常规氧环境
而低氧实验则可能根据具体研究方案,将O₂设定为:
10%、5%、3%、1%等不同水平。
具体氧浓度并不存在一个适合所有实验的统一标准。
应该根据细胞类型、实验目的以及文献方案确定。
这也是三气培养箱真正的价值:
不是简单增加一根气管,而是让“O₂浓度”成为一个可以重复设定和管理的实验条件。
🧬 四、肿瘤研究为什么经常需要低氧培养?
肿瘤研究是三气培养箱非常典型的应用方向。
实体肿瘤在不断生长过程中,细胞增殖速度可能超过局部血管供氧能力。
于是肿瘤内部可能形成低氧区域。
低氧又可能进一步影响:
细胞代谢;
基因表达;
血管生成;
迁移与侵袭;
药物敏感性;
凋亡和存活机制。
因此,如果研究人员只在普通空气条件下培养肿瘤细胞,得到的结果未必能够完整模拟肿瘤内部的某些真实环境。
使用3131后,可以根据实验设计改变O₂水平,让不同实验组处于不同氧环境中。
例如:

🧫 常氧对照组
🫧 低氧实验组
💊 低氧+药物处理组
🔬 不同O₂梯度实验组
这样就可以进一步研究氧浓度变化与细胞表型之间的关系。
🌱 五、干细胞实验为什么也关注氧浓度?
干细胞是另一类经常涉及低氧培养的研究对象。
在体内,一些干细胞并不是长期暴露在与空气相同的氧环境下,而是存在于具有特定微环境条件的“niche”中。
氧浓度变化可能影响:
🌱 细胞自我更新
🧬 分化状态
🔬 增殖速度
⚙️ 细胞代谢
🧪 特定蛋白和基因表达
因此,开展干细胞培养时,如果实验方案需要模拟特定低氧微环境,拥有O₂控制能力就非常重要。
Forma 3131提供1—21% O₂控制,可以为这类研究提供更灵活的培养条件。
💧 六、3131为什么依然采用水套式结构?
虽然3131多了O₂控制,但它的基础平台仍然是经典的Forma Series II水套式培养箱。
水套结构最大的特点,是利用水较大的热容量形成稳定的热环境。
对于长期细胞实验而言,这一点非常重要。
尤其是低氧实验。
如果实验人员专门设置了某个特定O₂环境,那么除了气体浓度本身,温度环境也应该尽可能稳定。
Series II采用三层壁结构,通过水套形成热缓冲。
在实验室突然断电等异常情况下,较大的热储备也可以减慢培养腔内部的温度变化。
这使3131并不是在普通培养箱上简单增加一个O₂模块,而是把低氧控制建立在成熟的184L水套平台之上。
📦 七、184L大容量,更适合做“分组实验”
Forma 3131内部容量为:
184L / 6.5 cu. ft.
对于低氧实验来说,大容量有一个非常实际的优势:
方便同时放置更多实验组。
例如一次肿瘤低氧实验可能包含:
对照组;
低氧组;
不同药物浓度组;
不同培养时间组;
多个平行样本。
如果每个条件都需要培养瓶、培养皿或多孔板,很快就会占用大量空间。
3131标准配置3块搁板,并提供最多16个搁板位置。
实验人员可以根据培养瓶高度调整内部布局。
例如:
T25、T75培养瓶较多时可以增加层数;

如果使用高度更大的培养器皿,则可以增加层间距。
对于多人共用实验室,还可以按照项目划分不同区域。
🌡️ 八、三气培养不能只盯着O₂,温度稳定同样重要
很多人在第一次采购三气培养箱时,容易把注意力全部集中到“O₂能不能控制”。
其实细胞实验是一个完整环境系统。
氧气控制再准确,如果培养腔温度不稳定,同样会影响实验。
Forma 3131GP官方资料给出的温度范围为:
环境温度+5℃至50℃
在37℃条件下,温度均一性达到:
±0.2℃。
这意味着3131除了负责低氧环境之外,本质上仍然是一台需要长期提供稳定温度环境的细胞培养设备。
💨 九、CO₂和O₂为什么需要分别管理?
三气培养经常让初次接触的用户产生一个疑问:
“我调了O₂以后,CO₂会不会也跟着变化?”
这正是三气培养箱需要专门控制系统的原因。
细胞培养时,CO₂承担的是另一项重要任务——与培养液中的碳酸氢盐缓冲体系配合,帮助维持适当的pH环境。
Forma 3131的CO₂控制范围为:
0—20%。
配置:
TC Thermal Conductivity热导式CO₂传感器。
而O₂则单独进行1—21%的调节。
因此,实验人员可以围绕实验方案分别设定温度、CO₂和O₂,而不是把几个环境变量混在一起处理。
🌬️ 十、低氧实验同样不能忽略污染控制
三气培养实验有一个特点:
部分实验周期较长,而且为了维持设定的气体条件,实验人员通常不希望频繁打开培养箱。
如果中途发生污染,重新实验的成本会非常高。
Forma Series II 3131配置箱内HEPA空气过滤系统。

培养箱运行过程中,内部空气持续经过HEPA过滤。
Series II官方资料显示,其培养腔空气可以约每60秒完成一次过滤循环,开门后约5分钟可以达到ISO Class 5级空气洁净水平。
这个功能对于低氧实验特别有实际意义。
因为真正理想的培养环境不仅要:
氧浓度合适,
还应该:
空气环境稳定、内部维护规范、污染风险受到控制。
当然,HEPA过滤仍然不能代替标准无菌操作。
进入培养箱前的样品处理、瓶体清洁、水盘维护以及定期内腔清洁依然不可缺少。
🚪 十一、观察样品时,为什么要尽量少开门?
普通CO₂培养箱开门以后,需要重新恢复温度和CO₂。
三气培养箱还多了一个参数:
O₂。
这意味着频繁开门后,需要重新建立的并不是两个环境变量,而是整个低氧培养环境。

因此三气实验尤其应该减少不必要的开门。
3131采用加热式双层内玻璃门。
实验人员可以透过玻璃观察培养腔内部样品位置,而不必每一次都直接打开整个培养环境。
对于低氧实验,这是一个非常实际的细节。
减少无意义的开门次数,有利于减少气体波动,同时也能降低不必要的气体消耗。
🔧 十二、做三气培养,除了培养箱还需要考虑什么?
采购3131之前,有一个问题经常被忽略:
三气培养不是把机器插上电就可以开始。
实验室还需要规划气源。
常规CO₂培养需要CO₂供气。
而进行低氧控制时,还需要按照设备要求配置相应气体和减压装置。
因此项目建设时应该提前考虑:
💨 CO₂气源
🫧 低氧调节所需气体
⚙️ 减压阀
🔗 气路接口
📍 气瓶摆放位置
🛡️ 气瓶固定与实验室安全
📊 气体消耗及更换管理
也就是说,采购Forma 3131时,不能只算设备本体预算,还应该把实验室气路作为完整系统一起规划。
🏷️ 十三、3131和3131GP有什么区别?
采购时可能会看到两个货号:
经典货号:3131
官方对应配置:
230V
TC CO₂传感器
O₂控制1—21%
184L水套式培养箱
General Purpose货号:3131GP
同样对应:
230V
TC传感器
1—21% O₂控制
184L水套式平台
采购时建议按照具体设备和报价单上的完整Catalog Number记录,不要人为删除“GP”。
特别是二手设备,更应该直接拍摄铭牌。
铭牌写:
3131
就按照3131记录;
铭牌写:
3131GP
就按照3131GP记录。
这样后续查询说明书、附件和技术资料会更加准确。
🆚 十四、3131和普通3111怎么选?
这其实是很多实验室最关心的问题。
如果实验主要是:
普通细胞系;
常规37℃、5% CO₂培养;
不研究低氧;
没有O₂控制需求;
那么Forma 3111已经可以覆盖大量实验。
但如果项目涉及:
🫧 低氧细胞培养
🧬 肿瘤微环境
🌱 干细胞研究
🫀 缺血缺氧研究
🔬 HIF相关通路
🧪 氧浓度梯度实验
💊 低氧条件下药物响应
那么带1—21% O₂控制的Forma 3131显然具有更强的实验适应性。
所以:
3111解决的是常规CO₂培养问题。
3131进一步解决的是可控低氧培养问题。
不要因为3131型号数字更大就认为一定“更高级”。
真正的区别在于:
你的实验到底需不需要控制O₂。
📊 十五、Thermo Scientific Forma 3131主要参数汇总
🔬 品牌:Thermo Scientific
🧬 系列:Forma Series II
🏷️ 型号:3131
🔢 经典货号:3131
🔢 General Purpose货号:3131GP
📦 容量:184L / 6.5 cu. ft.
⚡ 电源:230V / 50-60Hz
💨 CO₂范围:0—20%
🔬 CO₂传感器:TC热导式
🫧 O₂控制:1—21%
🌡️ 温度范围:环境温度+5℃至50℃
💧 温控结构:水套式
🧱 内胆:抛光不锈钢
🌬️ 空气过滤:箱内HEPA系统
💦 加湿方式:水盘加湿
🗄️ 标准搁板:3块
📚 最大搁板位置:16个
📐 内部尺寸约:50.8 × 54.1 × 68.1cm
📐 3131GP外部尺寸约:63.5 × 66.0 × 100.3cm
⚖️ 3131GP设备重量约:120.2kg
具体年份和版本的技术细节,应以对应设备铭牌和原厂技术资料为准。
🔬 十六、哪些实验室更适合配置3131?
Forma 3131并不是所有实验室都必须采购的设备。
它更加适合对氧浓度本身有实验要求的平台。

例如:
🏥 肿瘤医学科研平台
用于构建低氧肿瘤细胞环境,开展药物、代谢和分子机制实验。
🌱 干细胞实验室
研究不同氧浓度对细胞增殖、分化及状态维持的影响。
🫀 缺血缺氧研究
用于模拟特定低氧条件。
💊 药物研发机构
比较常氧和低氧环境下的药物反应。
🧬 分子机制研究
研究HIF以及其他氧响应信号通路。
🏫 高校公共实验平台
一台具备O₂控制能力的设备可以为多个低氧相关项目提供共享条件。
🏢 十七、赛默飞三气培养箱3131代理商——杭州实了个验
如果实验室正在寻找Thermo Scientific Forma Series II 3131三气培养箱,可联系杭州实了个验了解具体产品及设备配置。
采购之前建议明确告诉供应人员:
需要的O₂范围;
主要培养什么细胞;
常用O₂设定值;
是否长期低氧培养;
每天大约开门多少次;
需要多少内部培养空间;
实验室目前是否已有CO₂及相关气路。
这样比简单说一句:
“我要一台三气培养箱。”
更容易选择适合实验需求的设备。
📞 联系杭州实了个验
🏢 代理商:杭州实了个验
🔬 产品:Thermo Scientific Forma Series II 3131三气培养箱
🏷️ 经典货号:3131
🏷️ General Purpose货号:3131GP
📦 容量:184L
⚡ 电源:230V / 50-60Hz
💨 CO₂范围:0—20%
🫧 O₂控制范围:1—21%
💧 结构:Water-Jacketed水套式
🌬️ 配置:箱内HEPA空气过滤
🌐 实了个验集团官网:www.shilegeyan.cn
☎️ 实了个验集团官方电话:4008069606
Forma 3131真正与普通CO₂培养箱拉开差距的地方,并不是外观,也不是容量。
它最大的意义是:
把氧气浓度从一个默认环境条件,变成一个可以主动控制的实验变量。
当研究进入肿瘤低氧、干细胞微环境、缺血缺氧、氧响应通路以及低氧药物实验时,这种能力会直接扩展实验设计空间。
因此,选择3131之前最值得问自己的不是:
“三气培养箱是不是更好?”
而应该是:
“我的实验是否需要真正控制O₂?”
如果答案是肯定的,那么具备184L水套培养空间、0—20% CO₂控制以及1—21% O₂控制的Thermo Scientific Forma 3131,就是值得重点了解的经典三气培养平台。

浙公网安备 33010602011771号