U weet absoluut niet: de selectie, gebruik en onderhoud van een microbiële cultuurincubator

Een microbiële kweekincubator is cruciaal in het proces van microbiële cultuur. Of de kwantiteit, kwaliteit, prestaties, nauwkeurigheid en andere aspecten voldoen aan de vereisten van cultuur, is gerelateerd aan de vraag of het laboratorium normaal kan werken. Verschillende voorschriften hebben een relatief hoge vereisten voor de temperatuur van de microbiële cultuur, met een algemene nauwkeurigheid van ± 1 ℃, en sommige nog hoger bij ± 0,5 ℃. Tegelijkertijd is verontreiniging gemakkelijk te voorkomen tijdens de microbiële cultuur, waarbij gebruikers de kwaliteit, prestaties, nauwkeurigheid en andere aspecten van de incubator bij aankoop volledig moeten begrijpen om de meest geschikte te kiezen.

1

Structuur en soorten microbiologische cultuurincubators

Incubators van microbiologische cultuur worden veel gebruikt in onderzoeksgebieden zoals farmaceutische microbiologie, voedselmicrobiologie, agrarische microbiologie, medische microbiologie en zijn een van de veelgebruikte instrumenten in laboratoria in deze gebieden geworden. Het principe van de incubator is het simuleren van de groeiomgeving van micro -organismen in een levend organisme in de incubatorkamer, en een apparaat te bieden voor het kweken van micro -organismen buiten hun natuurlijke habitat.

Structuur van microbiologische cultuurincubators

De meeste moderne microbiologische cultuurincubators zijn gemaakt van hoogwaardige stalen platen en hebben een verticale doosstructuur. De binnendeur is over het algemeen gemaakt van gehard glas en roestvrijstalen scheidingswanden worden in de incubator geplaatst om de kweekmonsters vast te houden. De partities zijn beweegbaar en kunnen in hoogte worden aangepast. Er is een siliconenrubberafdichting tussen de werkkamer en de glazen deur, en er zijn warme en koude luchtkanalen in de incubator voor gladde gascirculatie en zelfs temperatuurverdeling. De incubator is uitgerust met een onafhankelijk temperatuurbeperkende alarmsysteem, dat de werking automatisch zal onderbreken wanneer de temperatuur de ingestelde limiet overschrijdt. Incubators van schimmelcultuur bestaan over het algemeen uit koelsysteem, verwarmingssysteem, ultraviolette desinfectiesysteem, kweekkamer, luchtbevochtiger, besturingscircuit en bedrijfspaneel. Temperatuur- en vochtigheidssensoren worden gebruikt om een stabiele omgeving in de incubator te behouden.

Classificatie van microbiologische cultuurincubators

Incubators van microbiologische kweek kunnen worden geclassificeerd volgens de verwarmingsmethode als water-jacketed of luchtjuist. Water-jacketed incubators verwarmen de interne kamer door de vloeibare laag rond de incubator te verwarmen. Deze verwarmingsmethode is langzamer, maar kan een constante temperatuur in de incubator gedurende een langere periode behouden. Air-jacketed incubators verwarmen de interne kamer met behulp van een verwarmingselement in de luchtjaslaag rondom de incubator.

Incubators van microbiologische cultuur kunnen worden geclassificeerd volgens de temperatuurregelingsmethode als computer intelligente controle (programmeerbaar) en automatische constante temperatuuraanpassing (mechanisch). Computer Intelligente controle is de mainstream temperatuurregelingsmethode voor incubators. De meeste computer intelligente besturingssystemen gebruiken Microcomputer PID -controllers als de besturingseenheid, met temperatuursensoren als de thermische elementen. De set- en gemeten waarden worden digitaal weergegeven en vormen een volledig besturingssysteem.

Automatische constante temperatuuraanpassingstemperatuurcontrole -apparaten gebruiken vaak een 'metalen strip ' type, dat een metalen strook gebruikt met een grotere thermische expansiecoëfficiënt om een spiraalvorm te maken. Het ene uiteinde van de metalen strip is bevestigd op de binnenwand van de incubator en het andere uiteinde is uitgerust met een beweegbaar contactpunt. Bij normale temperatuur zijn de twee contactpunten gesloten. Nadat het vermogen is ingeschakeld, stijgt de temperatuur in de incubator, waardoor de vaste metalen strip uitzet als gevolg van warmte, de kromming verandert en het andere uiteinde van het contactpunt weggaat, het circuit afsnijdt en de verwarming stopt. Wanneer de temperatuur naar een bepaald niveau daalt, keert de spiraalvormige metalen strip terug naar zijn oorspronkelijke vorm, komen de twee contactpunten in contact en wordt het circuit ingeschakeld, waardoor de verwarming opnieuw wordt gestart. Op deze manier wordt het circuit ingeschakeld om een constante temperatuur in de incubator te behouden.

Volgens de cultuuromgeving  kan microbiologische cultuur incubators worden geclassificeerd als standaard incubators, koolstofdioxide -incubators, hypoxische incubators en anaërobe incubators

Volgens het doelorganisme kan microbiologische cultuur incubators worden geclassificeerd als schimmelcultuurincubators, constante temperatuurincubators, constante temperatuur en vochtinrichting en lichtkweekincubators.

Volgens het niveau van temperatuurautomatisering   kan microbiologische cultuur incubators worden geclassificeerd als volledig automatische temperatuuracquisitie-incubators, semi-automatische temperatuurverwerving incubuss en incubators voor acquisitie handmatig.

2

Besmettingsfactoren in de biologische cultuur

W ind Speed en windrichting

Over het algemeen zijn microbiologische kweekincubators uitgerust met luchtkanalen en circulatiesystemen in de kamer. Passende windsnelheid en windrichting zijn gunstig voor de uniformiteit van de temperatuur van de incubator en voor de normale groei van micro -organismen. Wanneer de windsnelheid echter te hoog is, kan dit ervoor zorgen dat het kweekmedium opdroogt en tot onnauwkeurige resultaten leiden. Volgens de vereisten van de farmacopee moeten cultuurgerechten bovendien worden omgekeerd tijdens incubatie. Na meerdere lege cultuurschotelvalidaties werd vastgesteld dat, met dezelfde windsnelheid, als de richting van de luchtstroom in de incubator tegengesteld is aan de richting van de kweekschotelafdekking, stof en andere verontreinigingen in de lucht, gemakkelijk de microbiële culturen kan vervuilen. Daarom is het het beste dat de richting van de luchtstroom in de incubator consistent is met de richting van de kweekschotelafdekking tijdens de werking.

Luchtdichtheid of strakheid van het kweekgerecht

Kweekgerechten zijn samengesteld uit een platte cirkelvormige bodem en een deksel en zijn voornamelijk gemaakt van plastic en glas. De kweekgerechten die worden gebruikt in microbiologische laboratoria hebben meestal een diameter van 90 mm en zijn afgesloten met een dekking. Er is een bepaalde ruimte tussen de bodem en het deksel van het platte gerecht, en de twee zijn niet volledig luchtdicht. Dit ontwerp kan voldoen aan de zuurstofvereisten van aerobe micro -organismen, maar verhoogt ook de mogelijkheid van besmetting.

Vooral cultuurgerechten van verschillende fabrikanten hebben verschillende openingen tussen de bodem en bedekken vanwege verschillende vormprocessen en parameters. Door experimentele verificatie, onder dezelfde kweekomstandigheden, hebben kweekgerechten met grotere openingen een hogere kans en mate van verontreiniging in vergelijking met die met kleinere gaten. Bovendien kan het verschil in kloofgrootte tussen de bodem en de dekking van het platte gerecht ook inconsistenties veroorzaken in het niveau van vochtverdamping van het kweekmedium in het kweekschaal, wat leidt tot inconsistente cultuurresultaten.

Vochtigheid in de cultuurincubator

Vocht is een van de belangrijkste voorwaarden voor het overleven en reproductie van micro -organismen. Microbiële cellen bevatten 70% tot 85% water en moeten in een vochtige omgeving leven. Het effect van vochtigheid op de microbiële groei is door het effect ervan op de wateractiviteit (AW) in microbiële cellen, waardoor het metabolisme en de groei beïnvloedt. Microbiële groei heeft een optimale AW, en wanneer AW afneemt, vertraagt de microbiële groei en stopt op een bepaald niveau. De minimale AW tijdens microbiële ontwikkeling varieert, en de optimale vochtigheid voor de groei en reproductie van verschillende schimmels en micro -organismen varieert enigszins afhankelijk van het geslacht.

Over het algemeen zijn bacteriën het meest gevoelig, gevolgd door gist en schimmel. Dit betekent dat de AW die nodig is voor bacteriegroei hoger is dan die vereist voor gist, en de AW die nodig is voor gistgroei is hoger dan die vereist voor schimmel. Over het algemeen kunnen bacteriën niet groeien wanneer AW <0,90, de meeste gist wordt geremd wanneer AW <0,87 en de meeste schimmel kan niet groeien wanneer AW <0,80. Het verminderen van de vochtigheid zal de AW verlagen en de groeisnelheid van micro -organismen vertragen.

Overmatig hoge of lage luchtvochtigheid in de kweekincubator kan een onbalans van de vochtigheid tussen het kweekmedium en de incubator veroorzaken. Als de vochtigheid in de incubator bijvoorbeeld te hoog is, kunnen waterdruppeltjes zich vormen op de kweekschotel, in het kweekmedium druppelen en de groei van bacteriën bevorderen, wat de experimentele resultaten beïnvloedt. Als de vochtigheid in de incubator te laag is, kan het vochtverlies door het kweekmedium optreden, wat de groei van bacteriën op het kweekmedium beïnvloedt. Daarom zijn de juiste temperatuur en vochtigheid gunstig voor de groei van bacteriën, schimmel en gist.

De bronnen van vochtigheid in de kweekincubator zijn: 

1) het verlies van vocht uit het kweekmedium;

2) de regulering van de vochtigheid door het handmatige of automatische besturingssysteem van de cultuurincubator;

3) De omgeving waar de cultuurincubator wordt geplaatst, wat meestal een schone, droge en goed geventileerde natuurlijke omgeving is.

Morsen van het kweekmateriaal

Het morsen van het kweekmateriaal verwijst naar de accidentele scheiding van vloeibare of vaste stoffen die biologische gevaarlijke materialen van het verpakkingsmateriaal bevatten. Zodra een biologisch gevaren morst in de cultuurincubator en micro -organismen groeien en zich voortplanten, moet de incubator onmiddellijk worden schoongemaakt. Effectieve desinfectiemiddelen moeten worden gebruikt om de binnenwanden van de incubator te desinfecteren en alle materialen die in contact komen met het gemorste materiaal, of ze moeten onder hoge druk worden gesteriliseerd.

Als een morsen van een kweek die schimmel of andere pathogene bacteriën bevat, niet onmiddellijk wordt behandeld en vervolgens wordt gebruikt om andere micro-organismen te kweek, kunnen de resterende schimmel of pathogene bacteriën de incubator verontreinigen, wat leidt tot kruisbesmetting en het beïnvloeden van de nauwkeurigheid van de experimentele resultaten. Daarom moet het morsen van kweekmateriaal zoveel mogelijk worden vermeden in dagelijkse experimenten. Als morsen optreedt, moet de incubator onmiddellijk worden gereinigd en gedesinfecteerd door een gekwalificeerde persoon.

Als het gemorste materiaal gebroken glas bevat, mag het niet worden verwijderd of direct met de hand worden weggegooid. In plaats daarvan moet het worden afgehandeld met een hard karton en tang, geplaatst in een duurzame afvalcontainer, en het instrument- en apparatuuroppervlakken moeten tweemaal worden weggevaagd met 75% ethanol gedurende 3 minuten. Ten slotte moeten schoonmaakmiddelen worden gedesinfecteerd.

Milieubesmetting

De cultuurincubator moet in een schone, droge en goed geventileerde natuurlijke omgeving worden geplaatst. Als de lucht netheid in het milieu slecht is, is het gemakkelijk om bacteriën, schimmels en virussen te fokken, het kweekmedium te vervuilen door de opening tussen de bodem en de dekking van de petrischaal en de nauwkeurigheid van de kweekresultaten beïnvloeden.

3

Selectie en beheer van biochemische incubators

Bij het selecteren van een biochemische incubator is de eerste vereiste dat het nauwkeurige controle moet hebben over temperatuur en vochtigheid. Ten tweede moet het in staat zijn om microbiële besmetting in de incubator effectief te voorkomen en idealiter in staat te zijn om vervuiling regelmatig te elimineren. Er zijn veel soorten biochemische incubators, en bij het selecteren van een is het belangrijk om de volgende factoren te overwegen op basis van praktische behoeften en laboratoriumomstandigheden.

Verwarmingsmethode van biochemische incubators

Het voordeel van verwarming van waterjas is dat wanneer er een stroomuitval is, het systeem de nauwkeurigheid en stabiliteit van de temperatuur binnen de incubator gedurende een langere periode kan handhaven. De tijd dat het een constante temperatuur handhaaft, is 3-4 keer die van een luchtjassysteem. Dit is gunstig voor experimenten in een onstabiele omgeving die stabiele omstandigheden gedurende een lange periode vereisen. Waterjasverwarming vereist dat water wordt toegevoegd, leeggemaakt en gereinigd, en de werking van de watertank moet regelmatig worden gecontroleerd. Verwarming van luchtjacks heeft het voordeel dat het snel opwarmt en de temperatuur sneller herstelt dan een incubator voor waterjas, wat gunstig is voor de kortetermijncultuur en de frequente opening en sluiting van de incubator-deur.

Temperatuurregelsysteem en uniformiteit van biochemische incubators

Een nauwkeurig en betrouwbaar temperatuurregelsysteem is een essentieel onderdeel van een incubator. Het moet drie onafhankelijke temperatuurregelingsfuncties hebben in de incubator voor temperatuurregeling, over-temperatuur alarmregeling en omgevingstemperatuurbewaking. Het temperatuurregelsysteemparameters omvatten temperatuurschommelingen, temperatuurresolutie en temperatuuruniformiteit. De uniformiteit van de incuborgetemperatuur is gerelateerd aan de luchtstroomcirculatie in de incubator, en een incubator uitgerust met een ventilator- en luchtkanalen in de behuizing moet worden geselecteerd.

Temperatuurbereik controle van biochemische incubators

Selecteer een product met een geschikt temperatuurbereik op basis van de gewenste experimentele temperatuur. Het temperatuurregelingsbereik van een biochemische incubator kan zijn: kamertemperatuur 5 ℃ tot 60 ℃, 0 ℃ tot 60 ℃, 4 ℃ tot 60 ℃ of 5 ℃ tot 50 ℃. Constante temperatuur incubators zijn verdeeld in twee soorten: een met een incubator met lage temperatuur, die een temperatuur tussen 0 ℃ en 35 ℃ handhaaft, en een koelsysteem en verwarmingssysteem omvat, waardoor het duurder wordt. Over het algemeen is de temperatuur van dit type incubator ingesteld op constant tussen 0 ℃ en 50 ℃. 

Het andere type is een incubator van kamertemperatuur, die een temperatuur boven kamertemperatuur handhaaft. De temperatuur van dit type incubator is in het algemeen ingesteld op constant tussen kamertemperatuur en 65 ℃. De keuze van een incubator met een lage temperatuur is relatief eenvoudig, omdat deze moet worden geselecteerd om de gewenste kweektemperatuur onder de omgevingstemperatuur te bereiken.

Relatieve vochtigheidscontrole van biochemische incubators

Kies een incubator met een groot verdampingsgebied voor vochtigheid, omdat een groter verdampingsgebied het gemakkelijker maakt om de relatieve vochtigheidsverzadiging te bereiken, en de hersteltijd voor vocht na het openen en sluiten van de deur is korter.

Desinfectie- en sterilisatiesysteem van biochemische incubators

Het desinfectie- en sterilisatiesysteem van een incubator heeft in het algemeen de volgende methoden: UV-sterilisatie, sterilisatie op hoge temperatuur en HEPA-filtersterilisatie van de lucht in de incubator. Het UV -sterilisatievermogen is omgekeerd evenredig met het kwadraat van de afstand tussen de UV -lamp en het doelwit, en hoe verder weg, hoe erger het sterilisatievermogen. Daarom heeft UV -sterilisatie zijn beperkingen en kan het mogelijk geen grondige sterilisatie bereiken. Sterilisatie op hoge temperatuur is verdeeld in twee soorten: sterilisatie van droge warmte en vochtige warmte-sterilisatie. Vochtige warmte -sterilisatie heeft een hogere sterilisatie -efficiëntie dan sterilisatie van droge warmte omdat stoom een sterk penetratiekracht heeft en het gemakkelijk is om denaturatie of coagulatie van eiwitten te veroorzaken. HEPA -filters kunnen de lucht in de incubator filteren, met een filtratie -efficiëntie van 99,97% voor deeltjes groter dan 0,3 μm.

Capaciteit van biochemische incubators

Als de capaciteit van de incubator te klein is, is het misschien niet voldoende, en als het te groot is, kan het te veel ruimte in beslag nemen. De capaciteit van biochemische incubators varieert van kleine incubators met een capaciteit van minder dan 50L, geschikt voor laboratoria met kleine culturen, tot grote incubators met een capaciteit van meer dan 400l, geschikt voor grote laboratoria. De veelgebruikte incubatorcapaciteit ligt tussen deze twee reeksen en de capaciteit moet worden geselecteerd op basis van praktische behoeften. Het is ook belangrijk om wat ruimte te reserveren om ervoor te zorgen dat aan toekomstige behoeften kan worden voldaan.

Materiaal van biochemische incubators

Er zijn over het algemeen twee soorten materialen gebruikt voor de binnenkamer van microbiologische incubators beschikbaar op de markt: ijzer (gegalvaniseerd materiaal) en roestvrij staal. IJzeren kamers zijn lichter en handiger voor transport, terwijl roestvrij staal duurzamer is. Momenteel is het meest populaire materiaal voor de binnenkamer 304 roestvrij staal, dat meer corrosiebestendig en duurzaam is dan traditionele koudgerolde stalen platen. Als de binnenkamer een afgeronde hoekstructuur heeft, is deze gemakkelijk te reinigen en laat geen dode hoeken achter.

Prijsfactor bij de aankoop van een microbiologische incubator

Incubators met hogere configuraties zoals wachtwoordbeveiliging, automatische aanpassing met hoge temperatuur en alarmapparaten, automatische kalibratiesystemen, LCD-display-systemen/gegevensuitvoersystemen, enz. Zijn handiger in gebruik en hebben goede prestaties, maar ze zijn duurder vanwege hun uitgebreide functies. Daarom is het belangrijk om een incubator te kiezen die bij uw budget past en de belangrijkste teelt nodig heeft om de beste prijs -kwaliteitverhouding te bereiken.

4

Het gebruik, monitoring en onderhoud van microbiologische incubators

Bij het transporteren, repareren en onderhouden van de incubator moet de maximale hellingshoek minder dan 45 graden zijn. De incubator moet in een koel, droog, goed geventileerd gebied worden geplaatst, weg van warmtebronnen en direct zonlicht. De buitenste schaal van de incubator moet betrouwbaar worden geaard en gestaag worden geplaatst om geluid door trillingen te voorkomen. De afstand tussen de incubator en de wand moet groter zijn dan 10 cm, er moet een opening van 5 cm aan de zijkant van de incubator zijn en er moet ten minste 30 cm ruimte boven de incubator zijn om een goede warmteafdeling van het koelsysteem te garanderen.

Controleer voordat u de apparatuur gebruikt, zorg voor zorgvuldig of de voedingsspanning overeenkomt met de instrumentvereisten. Als de incubator een drievoudige plug gebruikt, moet de aansluiting correct zijn geaard om een betrouwbaar contact tussen de incubator-aarddraad en de gronddraad van de voeding te garanderen. De cultuur in de incubator mag niet te strak worden geplaatst om een uniforme temperatuurverdeling te garanderen. Items die op elke laag van het metalen rooster worden geplaatst, moeten niet te zwaar zijn om het metalen rooster te voorkomen of te breken en de cultuur te beschadigen.

Plaats geen items die te warm of te koud zijn in de incubator. Bij het nemen of plaatsen van items, sluit de incubator -deur om de constante temperatuur te behouden. Schakel de incubator niet in een korte tijd in- of uit om continu opstarten van de compressor te voorkomen. Wanneer de incubator werkt, vermijd dan niet de deur openen om de temperatuurstabiliteit te behouden en te voorkomen dat stof en vuil binnenkomen. Wanneer het apparaat niet in gebruik is, schakelt u de hoofdschakelaar en de stroomschakelaar aan de achterkant van het apparaat uit en haalt u de power plug los voor langdurige opslag. Wanneer de incubator afkoelt, mag het temperatuurverschil tussen de binnenkant en buitenaf van de incubator niet hoger zijn dan 25 ℃.

Observeer tijdens continue werking of de incubator elke dag normaal werkt en voert een jaarlijkse prestatievalidatie uit op het instrument. Na het reinigen en desinfecteren van de incubator, plaats je verschillende lege kweekgerechten erin, sommige bedekt en sommige onbedekt, om te testen of de dekking de testresultaten beïnvloedt en hoeveel verontreiniging er is in de onbedekte gerechten.

Veeg bij het reinigen van de incubator de binnenwand van de incubator af met gaas die in alcohol wordt gedrenkt voor desinfectie en veeg vervolgens de alcohol af met een droge doek. Als het een schimmelincubator is, gebruik dan een desinfectiemiddel die schimmel kan elimineren of regelmatige UV -sterilisatie kan uitvoeren om schimmelverontreiniging te verminderen. Gebruik geen zure/alkalische of andere corrosieve oplossingen om het buitenoppervlak te vegen. Tijdens de incubator -monitoring, als abnormale verwarming of koeling, plotselinge sluiting of andere afwijkingen worden gevonden, moet reparatie onmiddellijk worden uitgevoerd en moeten onderhoudsrecords worden bijgehouden.