🧬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。
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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。
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🫧 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:
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🧫 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;
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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。
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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。
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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。
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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。

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posted on 2026-09-15 22:17  实了个验  阅读(5)  评论(0)    收藏  举报