Du vet absolutt ikke: valg, bruk og vedlikehold av en mikrobiell kulturinkubator

En mikrobiell kulturinkubator er avgjørende i prosessen med mikrobiell kultur. Enten det er mengde, kvalitet, ytelse, nøyaktighet og andre aspekter oppfyller kulturens krav, er relatert til om laboratoriet kan fungere normalt. Ulike forskrifter har relativt høye krav til temperaturen i mikrobiell kultur, med en generell nøyaktighet på ± 1 ℃, og noen enda høyere ved ± 0,5 ℃. Samtidig er forurensning lett å oppstå under mikrobiell kultur, noe som krever at brukere fullt ut forstår kvaliteten, ytelsen, nøyaktigheten og andre aspekter av inkubatoren når de kjøper, for å velge den mest passende.

1

Struktur og typer mikrobiologiske kulturinkubatorer

Mikrobiologiske kulturinkubatorer er mye brukt innen forskningsfelt som farmasøytisk mikrobiologi, matmikrobiologi, jordbruksmikrobiologi, medisinsk mikrobiologi, og har blitt et av de ofte brukte instrumentene i laboratorier i disse områdene. Inkubatorens prinsipp er å simulere vekstmiljøet til mikroorganismer i en levende organisme i inkubatorkammeret, og gi en enhet for å dyrke mikroorganismer utenfor deres naturlige habitat.

Struktur av mikrobiologiske kulturinkubatorer

De fleste moderne mikrobiologiske kulturinkubatorer er laget av stålplater av høy kvalitet og har en vertikal boksestruktur. Den indre døren er vanligvis laget av herdet glass, og partisjoner i rustfritt stål plasseres inne i inkubatoren for å holde kulturprøvene. Partisjonene er bevegelige og kan justeres i høyden. Det er en silikongummiforsegling mellom arbeidskammeret og glassdøren, og det er varme og kalde luftkanaler inne i inkubatoren for jevn gassoppsirkulasjon og til og med temperaturfordeling. Inkubatoren er utstyrt med et uavhengig temperaturbegrensende alarmsystem, som automatisk vil avbryte operasjonen når temperaturen overstiger setgrensen. Soppkulturinkubatorer består vanligvis av kjølesystem, varmesystem, ultrafiolett desinfeksjonssystem, kulturkammer, luftfukter, kontrollkrets og driftspanel. Temperatur- og fuktighetssensorer brukes til å opprettholde et stabilt miljø inne i inkubatoren.

Klassifisering av mikrobiologiske kulturinkubatorer

Mikrobiologiske kulturinkubatorer kan klassifiseres i henhold til oppvarmingsmetoden som vannjakke eller luft-jacketed. Vannjakke inkubatorer varme opp det indre kammeret ved å varme opp væskelaget som omgir inkubatoren. Denne oppvarmingsmetoden er tregere, men kan opprettholde en konstant temperatur inne i inkubatoren i en lengre periode. Luftjakke inkubatorer varmer det indre kammeret ved å bruke et varmeelement i luftjakkelaget som omgir inkubatoren.

Mikrobiologiske kulturinkubatorer kan klassifiseres i henhold til temperaturkontrollmetoden som datamaskin intelligent kontroll (programmerbar) og automatisk konstant temperaturjustering (mekanisk). Datamaskin intelligent kontroll er mainstream temperaturkontrollmetoden for inkubatorer. De fleste datamaskinens intelligente kontrollsystemer bruker Microcomputer PID -kontrollere som kontrollenhet, med temperatursensorer som de termiske elementene. De sett og målte verdiene vises digitalt, og danner et komplett kontrollsystem.

Automatisk konstant temperaturjustering Temperaturkontrollenheter bruker ofte en 'metallstripe ' -type, som bruker en metallstripe med en større termisk ekspansjonskoeffisient for å lage en spiralform. Den ene enden av metallstripen er festet på inkubatorens indre vegg, og den andre enden er utstyrt med et bevegelig kontaktpunkt. Ved normal temperatur er de to kontaktpunktene lukket. Etter at strømmen er slått på, stiger temperaturen inne i inkubatoren, og får den faste metallstripen til å utvide på grunn av varme, endre krumningen og få den andre enden av kontaktpunktet til å bevege seg bort, kutte av kretsen og stoppe oppvarmingen. Når temperaturen synker til et visst nivå, går spiralmetallstripen tilbake til sin opprinnelige form, de to kontaktpunktene kommer i kontakt, og kretsen er slått på, og starter oppvarmingen igjen. På denne måten er kretsen slått av og på for å opprettholde en konstant temperatur inne i inkubatoren.

I henhold til kulturmiljøet  kan mikrobiologiske kulturinkubatorer klassifiseres som standard inkubatorer, karbondioksidinkubatorer, hypoksiske inkubatorer og anaerobe inkubatorer

I henhold til målorganismen kan mikrobiologiske kulturinkubatorer klassifiseres som soppkulturinkubatorer, konstant temperaturinkubatorer, konstant temperatur og fuktighetsinkubatorer og lysekulturinkubatorer.

I henhold til nivået av temperaturautomatisering   kan mikrobiologiske kulturinkubatorer klassifiseres som helautomatiske temperaturinnsamlingsinkubatorer, halvautomatiske temperaturinnsamlingsinkubatorer og manuelt temperaturinnsamlingsinkubatorer.

2

Forurensningsfaktorer i biologisk kultur

W ind -hastighet og vindretning

Generelt er mikrobiologiske kulturinkubatorer utstyrt med luftkanaler og sirkulasjonssystemer inne i kammeret. Passende vindhastighet og vindretning er gunstig for enhetligheten i inkubatorens temperatur og for normal vekst av mikroorganismer. Når vindhastigheten er for høy, kan det imidlertid føre til at kulturmediet tørker opp og fører til unøyaktige resultater. I tillegg, i henhold til farmakopékrav, bør kulturretter inverteres under inkubasjon. Etter flere blanke kulturfat -valideringer, ble det funnet at med samme vindhastighet, hvis retningen på luftstrømmen i inkubatoren er motsatt av retningen på kulturrettigheten, kan støv og andre forurensninger i luften lett forurense de mikrobielle kulturene. Derfor er det best for retningen til luftstrømmen i inkubatoren å være i samsvar med retningen på kulturrettigheten under drift.

Lufttett eller tetthet i kulturrettigheten

Kulturretter er sammensatt av en flat sirkulær bunn og et deksel, og er hovedsakelig laget av plast og glass. Kulturrettene som brukes i mikrobiologiske laboratorier har vanligvis en diameter på 90 mm og er forseglet med et dekke. Det er et visst mellomrom mellom bunnen og dekselet til den flate retten, og de to er ikke helt lufttette. Denne utformingen kan oppfylle oksygenkravene til aerobe mikroorganismer, men øker også muligheten for forurensning.

Spesielt har kulturretter fra forskjellige produsenter forskjellige hull mellom bunnen og dekker på grunn av forskjellige støpingsprosesser og parametere. Gjennom eksperimentell verifisering, under de samme kulturforholdene, har kulturretter med større hull større sannsynlighet og grad av forurensning sammenlignet med de med mindre hull. I tillegg kan forskjellen i gapstørrelse mellom bunnen og dekselet til den flate retten også forårsake uoverensstemmelser i nivået av fuktighetsfordamping fra kulturmediet i kulturretten, noe som fører til inkonsekvente kulturresultater.

Fuktighet i kulturinkubatoren

Fuktighet er en av hovedbetingelsene for overlevelse og reproduksjon av mikroorganismer. Mikrobielle celler inneholder 70% til 85% av vannet og må leve i et fuktig miljø. Effekten av fuktighet på mikrobiell vekst er gjennom dens effekt på vannaktiviteten (AW) i mikrobielle celler, og påvirker dermed metabolisme og vekst. Mikrobiell vekst har en optimal AW, og når AW avtar, bremser mikrobiell vekst og stopper på et visst nivå. Minimum AW under mikrobiell utvikling varierer, og den optimale fuktigheten for vekst og reproduksjon av forskjellige sopp og mikroorganismer varierer litt avhengig av slekten.

Generelt sett er bakterier de mest følsomme, etterfulgt av gjær og mugg. Dette betyr at AW som kreves for bakterievekst er høyere enn den som kreves for gjær, og AW som kreves for gjærvekst er høyere enn det som kreves for mugg. Generelt sett kan ikke bakterier vokse når de er aw <0,90, mest gjær blir hemmet når det er aw <0,87, og de fleste mugg kan ikke vokse når du er aw <0,80. Å redusere fuktigheten vil senke AW og bremse veksten av mikroorganismer.

Overhøyt eller lav luftfuktighet i kulturinkubatoren kan forårsake en ubalanse av fuktighet mellom kulturmediet og inkubatoren. For eksempel, hvis fuktigheten i inkubatoren er for høy, kan vanndråper dannes på kulturretten, dryppe inn i kulturmediet og fremme veksten av bakterier, noe som påvirker de eksperimentelle resultatene. Hvis fuktigheten i inkubatoren er for lavt, kan fuktighetstap fra kulturmediet oppstå, noe som påvirker veksten av bakterier på kulturmediet. Derfor er passende temperatur og fuktighet gunstig for veksten av bakterier, mugg og gjær.

Kildene til fuktighet i kulturinkubatoren er: 

1) tap av fuktighet fra kulturmediet;

2) regulering av fuktighet av manual eller automatisk kontrollsystem for kulturinkubatoren;

3) Miljøet der kulturinkubatoren er plassert, som vanligvis er et rent, tørt og godt ventilert naturmiljø.

Søl av kulturmaterialet

Utslipp av kulturmaterialet refererer til utilsiktet separasjon av væske eller faste stoffer som inneholder biologiske farlige materialer fra emballasjematerialet. Når en biologisk fare smitter i kulturinkubatoren og mikroorganismer vokser og reproduserer, bør inkubatoren rengjøres umiddelbart. Effektive desinfeksjonsmidler skal brukes til å desinfisere innerveggene i inkubatoren og alle materialer som kommer i kontakt med det sølte materialet, eller de skal steriliseres under høyt trykk.

Hvis en søl av en kultur som inneholder mugg eller andre patogene bakterier ikke behandles omgående og blir deretter brukt til å kultur andre mikroorganismer, kan den gjenværende mugg eller patogene bakterier forurense inkubatoren, noe som fører til kryssforurensning og påvirker nøyaktigheten av de eksperimentelle resultatene. Derfor bør søl av kulturmateriale unngås så mye som mulig i daglige eksperimenter. Hvis søl oppstår, bør inkubatoren rengjøres og desinfiseres umiddelbart av en kvalifisert person.

Hvis det sølte materialet inneholder knust glass, bør det ikke fjernes eller kastes direkte for hånd. I stedet skal den håndteres med hard papp og tang, plasseres i en holdbar avfallsbeholder, og instrument- og utstyrsflatene skal tørkes to ganger med 75% etanol i 3 minutter. Til slutt bør rengjøringsverktøy desinfiseres.

Miljøforurensning

Kulturinkubatoren skal plasseres i et rent, tørt og godt ventilert naturmiljø. Hvis luftrensen i miljøet er dårlig, er det lett å avle bakterier, sopp og virus, forurense kulturmediet gjennom gapet mellom bunnen og dekselet til petriskålen og påvirke nøyaktigheten av kulturresultatene.

3

Valg og styring av biokjemiske inkubatorer

Når du velger en biokjemisk inkubator, er det første kravet at det må ha presis kontroll over temperatur og fuktighet. For det andre skal den være i stand til effektivt å forhindre mikrobiell forurensning i inkubatoren, og ideelt sett kan kunne eliminere forurensning regelmessig. Det er mange typer biokjemiske inkubatorer, og når du velger en, er det viktig å vurdere følgende faktorer basert på praktiske behov og laboratorieforhold.

Oppvarmingsmetode for biokjemiske inkubatorer

Fordelen med vannjakkeoppvarming er at når det er strømbrudd, kan systemet opprettholde nøyaktigheten og stabiliteten til temperaturen i inkubatoren i en lengre periode. Tiden den opprettholder en konstant temperatur er 3-4 ganger den for et luftjakke-system. Dette er gunstig for eksperimenter i et ustabilt miljø som krever stabile forhold over lang tid. Vannjakkeoppvarming krever at vann tilsettes, tømmes og rengjøres, og driften av vanntanken må overvåkes regelmessig. Luftjakkeoppvarming har fordelen av å varme opp raskt og gjenvinne temperaturen raskere enn en vannjakke inkubator, noe som er gunstig for kortsiktig kultur og hyppig åpning og lukking av inkubatordøren.

Temperaturkontrollsystem og ensartethet av biokjemiske inkubatorer

Et nøyaktig og pålitelig temperaturkontrollsystem er en essensiell del av en inkubator. Det skal ha tre uavhengige temperaturkontrollfunksjoner i inkubatoren for temperaturkontroll, overtemperatur alarmkontroll og overvåkning av miljøtemperatur. Parametrene for temperaturkontrollsystemet inkluderer temperatursvingninger, temperaturoppløsning og temperaturenhet. Ensartetheten av inkubatortemperaturen er relatert til luftstrømsirkulasjonen i inkubatoren, og en inkubator utstyrt med en vifte- og luftkanaler i kabinettet skal velges.

Temperaturområde Kontroll av biokjemiske inkubatorer

Velg et produkt med et passende temperaturområde basert på ønsket eksperimentell temperatur. Temperaturkontrollområdet for en biokjemisk inkubator kan være: romtemperatur 5 ℃ til 60 ℃, 0 ℃ til 60 ℃, 4 ℃ til 60 ℃, eller 5 ℃ til 50 ℃. Inkubatorer med konstant temperatur er delt inn i to typer: en med en lav temperatur inkubator, som opprettholder en temperatur mellom 0 ℃ og 35 ℃, og inkluderer et kjølesystem og varmesystem, noe som gjør det dyrere. Generelt sett er temperaturen på denne typen inkubator satt til å være konstant mellom 0 ℃ og 50 ℃. 

Den andre typen er en romtemperaturinkubator, som opprettholder en temperatur over romtemperatur. Temperaturen på denne typen inkubator er vanligvis satt til å være konstant mellom romtemperatur og 65 ℃. Valget av en lav temperatur inkubator er relativt enkelt, da det bør velges for å oppnå ønsket kulturtemperatur under omgivelsestemperaturen.

Relativ fuktighetskontroll av biokjemiske inkubatorer

Velg en inkubator med et stort fordampningsområde for fuktighet, ettersom et større fordampningsområde gjør det lettere å nå relativ fuktighetsmetning, og restitusjonstiden for fuktighet etter åpning og lukking av døren er kortere.

Desinfeksjons- og steriliseringssystem for biokjemiske inkubatorer

Desinfeksjons- og steriliseringssystemet til en inkubator har generelt følgende metoder: UV-sterilisering, sterilisering av høy temperatur og HEPA-filtersterilisering av luften inne i inkubatoren. UV -steriliseringsevnen er omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom UV -lampen og målet, og jo lenger borte, desto verre er steriliseringsevnen. Derfor har UV -sterilisering sine begrensninger og kan ikke oppnå grundig sterilisering. Sterilisering av høy temperatur er delt inn i to typer: tørrvarmesterilisering og fuktig varmesterilisering. Fuktig varmesterilisering har en høyere steriliseringseffektivitet enn tørrvarmesterilisering fordi damp har en sterk penetrasjonskraft, og det er lett å forårsake denaturering eller koagulering av proteiner. HEPA -filtre kan filtrere luften inne i inkubatoren, med en filtreringseffektivitet på 99,97% for partikler større enn 0,3μm.

Kapasitet til biokjemiske inkubatorer

Hvis inkubatorens kapasitet er for liten, er det kanskje ikke nok, og hvis den er for stor, kan det ta for mye plass. Kapasiteten til biokjemiske inkubatorer spenner fra små inkubatorer med en kapasitet på mindre enn 50L, egnet for laboratorier med små kulturer, til store inkubatorer med en kapasitet på over 400L, egnet for store laboratorier. Den ofte brukte inkubatorkapasiteten er mellom disse to områdene, og kapasiteten bør velges basert på praktiske behov. Det er også viktig å reservere litt plass for å sikre at fremtidige behov kan oppfylles.

Materiale av biokjemiske inkubatorer

Det er vanligvis to typer materialer som brukes til det indre kammeret av mikrobiologiske inkubatorer tilgjengelig på markedet: jern (galvanisert materiale) og rustfritt stål. Jernkamre er lettere og mer praktisk for transport, mens rustfritt stål er mer holdbart. For øyeblikket er det mest populære materialet for det indre kammeret 304 rustfritt stål, som er mer korrosjonsbestandig og holdbart enn tradisjonelle kaldvalsede stålplater. Hvis det indre kammeret har en avrundet hjørnestruktur, er det enkelt å rengjøre og etterlater ingen døde hjørner.

Prisfaktor når du kjøper en mikrobiologisk inkubator

Inkubatorer med høyere konfigurasjoner som passordbeskyttelse, automatiske justerings- og alarmenheter med høy temperatur, automatiske kalibreringssystemer, LCD-skjermsystemer/datautgangssystemer, etc. er mer praktisk å bruke og har god ytelse, men de er dyrere på grunn av deres omfattende funksjoner. Derfor er det viktig å velge en inkubator som passer ditt budsjett og hoveddyrking må oppnå den beste verdien for pengene.

4

Bruk, overvåking og vedlikehold av mikrobiologiske inkubatorer

Ved transport, reparasjon og vedlikehold av inkubatoren, bør den maksimale hellingsvinkelen være mindre enn 45 grader. Inkubatoren skal plasseres i et kjølig, tørt, godt ventilert område, vekk fra varmekilder og direkte sollys. Det ytre skallet til inkubatoren skal være pålitelig jordet og plasseres jevnt for å forhindre støy på grunn av vibrasjoner. Avstanden mellom inkubatoren og veggen skal være større enn 10 cm, det skal være et gap på 5 cm på siden av inkubatoren, og det skal være minst 30 cm plass over inkubatoren for å sikre god varmeavledning av kjølesystemet.

Før du bruker utstyret, må du sjekke om strømforsyningsspenningen samsvarer med instrumentkravene. Hvis inkubatoren bruker en tredelt plugg, skal kontakten være riktig jordet for å sikre pålitelig kontakt mellom inkubatorens jordledning og strømforsyningsgransktråden. Kulturen i inkubatoren skal ikke plasseres for tett til å sikre jevn temperaturfordeling. Elementer plassert på hvert lag av metallnettet skal ikke være for tungt til å unngå å bøye eller bryte metallnettet og skade kulturen.

Ikke plasser gjenstander som er for varme eller for kalde i inkubatoren. Når du tar eller plasserer gjenstander, lukk inkubatordøren for å opprettholde konstant temperatur. Ikke slå på eller på inkubatoren ofte på kort tid for å unngå kontinuerlig oppstart av kompressoren. Når inkubatoren fungerer, unngå å åpne døren ofte for å opprettholde temperaturstabiliteten og forhindre at støv og skitt kommer inn. Når enheten ikke er i bruk, må du slå av hovedstrømbryteren og strømbryteren på baksiden av enheten, og koble fra strømpluggen for langvarig lagring. Når inkubatoren avkjøles, skal temperaturforskjellen mellom innsiden og utsiden av inkubatoren ikke overstige 25 ℃.

Under kontinuerlig drift, observer om inkubatoren fungerer normalt hver dag, og utfør en årlig ytelsesvalidering på instrumentet. Etter rengjøring og desinfisering av inkubatoren, legg flere blanke kulturretter inni, noen dekket og noen avdekket, for å teste om dekselet påvirker testresultatene og hvor mye forurensning det er i de avdekket rettene.

Når du rengjør inkubatoren, tørk av inkubatorens indre vegg med gasbind dynket i alkohol for desinfeksjon, og tørk deretter av alkoholen med en tørr klut. Hvis det er en moldinkubator, bruk et desinfeksjonsmiddel som kan eliminere mugg eller utføre regelmessig UV -sterilisering for å redusere muggforurensning. Ikke bruk sure/alkaliske eller andre etsende løsninger for å tørke den ytre overflaten. Under inkubatorovervåking, hvis unormal oppvarming eller kjøling, plutselig avstengning eller andre avvik blir funnet, bør reparasjon utføres omgående, og vedlikeholdsregister skal føres.