在微生物学、临床医学、食品科学及环境工程等领域，许多重要微生物——如产甲烷菌、梭菌属、拟杆菌属和部分双歧杆菌——只能在无氧或极低氧浓度的环境中生长繁殖。这类微生物被称为专性厌氧菌，其代谢过程对氧气高度敏感，微量氧气即可导致其酶系统失活甚至死亡。因此，为这些“氧气过敏者”提供一个稳定、可控、持久的无氧环境，成为相关研究与应用的前提。厌氧培养箱正是为此而设计的核心设备。它不仅是一个密闭的培养空间，更是一套集气体控制、湿度调节、温度维持与操作功能于一体的精密生命支持系统。通过模拟自然厌氧生态，使科学家能够在实验室中安全、高效地分离、培养、观察和研究厌氧微生物，被誉为“微生物研究的无氧生命摇篮”。

厌氧培养箱的核心目标是持续维持箱体内极低的氧浓度（通常≤0.1%），同时保障适宜的温度（30–42℃）、湿度（>70%RH）和气体组成（如80%N₂、10%H₂、10%CO₂）。其实现依赖于以下关键子系统：

1.气密腔体结构

箱体由高强度丙烯酸（亚克力）或不锈钢制成，配备双层手套操作口（通常为丁基橡胶材质，透气性极低），确保操作时内外气体不交换。前窗可开启用于放入物品，但需经过严格的过渡舱（Airlock）处理。

2.气体循环与净化系统

混合气源：预混N₂/H₂/CO₂气体持续通入箱体；

钯催化剂除氧装置：H₂与残余O₂在钯催化剂作用下反应生成水（2H₂+O₂→2H₂O），实现深度除氧；

循环风机：强制气体流动，确保温湿度与气体成分均匀分布；

氧传感器：实时监测O₂浓度（精度达0.1 ppm），联动控制系统自动补气或启动净化。

3.过渡舱（Airlock）

用于将样品、培养皿、试剂等安全送入主腔室而不破坏厌氧环境。过渡舱独立抽真空并多次充入惰性气体（“抽-充”循环3–5次），置换内部空气。

4.温湿度控制

内置加热模块与水盘/加湿器，维持恒温恒湿，避免培养基干裂或冷凝水干扰实验。

5.内置操作平台

箱内常集成显微镜、培养皿架、移液器支架等，支持在无氧环境下完成接种、划线、观察等全流程操作。

厌氧培养箱具有显著优势：

1.真正的无氧环境

可长期稳定维持O₂<1 ppm，远优于厌氧罐（通常仅达0.5–1%O₂），适用于厌氧菌培养。

2.操作连续性与灵活性

研究人员可通过手套直接在箱内进行复杂操作（如单菌落挑取、厌氧转接、显微观察），无需反复开闭容器，避免氧气反复侵入。

3.高通量与标准化

可同时容纳数十个培养皿或试管，适合大规模筛选、药物敏感性试验或菌种保藏。

4.实验可重复性高

环境参数精确可控，减少批次间差异，提升科研数据可靠性。

厌氧培养箱不仅是实验室的一台设备，更是打开厌氧微生物世界大门的钥匙。从揭示肠道菌群与人类健康的奥秘，到开发新一代生物能源，再到防控致命厌氧感染，它的存在使得这些“看不见的生命”得以被看见、被研究、被利用。