Uma incubadora de cultura microbiana é crucial no processo de cultura microbiana. Se sua quantidade, qualidade, desempenho, precisão e outros aspectos atendem aos requisitos da cultura está relacionada a se o laboratório pode operar normalmente. Vários regulamentos têm requisitos relativamente altos para a temperatura da cultura microbiana, com uma precisão geral de ± 1 ℃ e outros ainda mais altos em ± 0,5 ℃. Ao mesmo tempo, a contaminação é fácil de ocorrer durante a cultura microbiana, que exige que os usuários entendam completamente a qualidade, o desempenho, a precisão e outros aspectos da incubadora ao comprar, a fim de escolher a mais adequada.
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Estrutura e tipos de incubadoras de cultura microbiológica
As incubadoras de cultura microbiológica são amplamente utilizadas em campos de pesquisa, como microbiologia farmacêutica, microbiologia alimentar, microbiologia agrícola, microbiologia médica e se tornaram um dos instrumentos comumente usados em laboratórios nessas áreas. O princípio da incubadora é simular o ambiente de crescimento dos microorganismos dentro de um organismo vivo dentro da câmara da incubadora e fornecer um dispositivo para cultivar microorganismos fora de seu habitat natural.
Estrutura de incubadoras de cultura microbiológica
A maioria das incubadoras de cultura microbiológica moderna é feita de placas de aço de alta qualidade e têm uma estrutura de caixa vertical. A porta interna geralmente é feita de vidro temperado, e partições de aço inoxidável são colocadas dentro da incubadora para manter as amostras de cultura. As partições são móveis e podem ser ajustadas em altura. Há uma vedação de borracha de silicone entre a câmara de trabalho e a porta de vidro, e há dutos de ar quente e frio dentro da incubadora para circulação lisa de gás e distribuição de temperatura até. A incubadora está equipada com um sistema de alarme com limitação de temperatura independente, que interromperá automaticamente a operação quando a temperatura exceder o limite definido. As incubadoras de cultura de fungos geralmente consistem em sistema de refrigeração, sistema de aquecimento, sistema de desinfecção ultravioleta, câmara de cultura, umidificador de ar, circuito de controle e painel de operação. Os sensores de temperatura e umidade são usados para manter um ambiente estável dentro da incubadora.
Classificação de incubadoras de cultura microbiológica
As incubadoras de cultura microbiológica podem ser classificadas de acordo com o método de aquecimento, como jacketes de água ou com o ar. As incubadoras com força de água aquecem a câmara interna aquecendo a camada líquida ao redor da incubadora. Esse método de aquecimento é mais lento, mas pode manter uma temperatura constante dentro da incubadora por um longo período de tempo. As incubadoras com jackets de ar aquecem a câmara interna usando um elemento de aquecimento na camada de jaqueta de ar ao redor da incubadora.
As incubadoras de cultura microbiológica podem ser classificadas de acordo com o método de controle de temperatura como controle inteligente de computador (programável) e ajuste automático de temperatura constante (mecânica). O controle inteligente do computador é o método de controle de temperatura convencional para incubadoras. A maioria dos sistemas de controle inteligente de computadores usa controladores PID microcomputadores como unidade de controle, com sensores de temperatura como elementos térmicos. Os valores de conjunto e medidos são exibidos digitalmente, formando um sistema de controle completo.
Os dispositivos automáticos de controle de temperatura de temperatura constante geralmente usam um tipo 'tira de metal ', que usa uma tira de metal com um coeficiente de expansão térmica maior para fazer uma forma em espiral. Uma extremidade da tira de metal é fixada na parede interna da incubadora e a outra extremidade é equipada com um ponto de contato móvel. À temperatura normal, os dois pontos de contato estão fechados. Depois que a energia é ativada, a temperatura dentro da incubadora aumenta, fazendo com que a tira de metal fixa se expanda devido ao calor, alterando sua curvatura e causando a outra extremidade do ponto de contato para se afastar, cortando o circuito e interrompendo o aquecimento. Quando a temperatura cai para um certo nível, a tira de metal em espiral retorna à sua forma original, os dois pontos de contato entram em contato e o circuito é ligado, iniciando o aquecimento novamente. Dessa forma, o circuito é ligado e desligado para manter uma temperatura constante dentro da incubadora.
De acordo com as incubadoras de cultura microbiológica do ambiente cultural, podem ser classificadas como incubadoras padrão, incubadoras de dióxido de carbono, incubadoras hipóxicas e incubadoras anaeróbicas
De acordo com as incubadoras de cultura microbiológica do organismo -alvo, podem ser classificadas como incubadoras de cultura fúngicas, incubadoras de temperatura constantes, incubadoras de temperatura e umidade constantes e incubadoras de cultura leves.
De acordo com o nível de incubadores de cultura microbiológica de automação de temperatura, podem ser classificadas como incubadoras de aquisição de temperatura totalmente automáticas, incubadoras de aquisição de temperatura semi-automática e incubadoras de aquisição de temperatura manual.
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Fatores de contaminação na cultura biológica
W Ind Speed and Wind Direction
Geralmente, as incubadoras de cultura microbiológica estão equipadas com dutos de ar e sistemas de circulação dentro da câmara. A velocidade adequada do vento e a direção do vento são benéficas para a uniformidade da temperatura da incubadora e para o crescimento normal dos microorganismos. No entanto, quando a velocidade do vento é muito alta, pode fazer com que o meio de cultura seque e leve a resultados imprecisos. Além disso, de acordo com os requisitos da farmacopeia, os pratos de cultura devem ser invertidos durante a incubação. Após várias validações de pratos de cultura em branco, verificou -se que, com a mesma velocidade do vento, se a direção do fluxo de ar na incubadora for oposta à direção da cobertura de prato de cultura, poeira e outros contaminantes no ar, podem facilmente poluir as culturas microbianas. Portanto, é melhor que a direção do fluxo de ar na incubadora seja consistente com a direção da cobertura de prato de cultura durante a operação.
Aeronavessura ou aperto do prato de cultura
Os pratos de cultura são compostos por um fundo circular plano e uma tampa e são feitos principalmente de plástico e vidro. Os pratos de cultura usados em laboratórios microbiológicos geralmente têm um diâmetro de 90 mm e são selados com uma cobertura. Há um certo espaço entre o fundo e a tampa do prato plano, e os dois não são completamente herméticos. Esse projeto pode atender aos requisitos de oxigênio dos microorganismos aeróbicos, mas também aumenta a possibilidade de contaminação.
Especialmente, os pratos de cultura de diferentes fabricantes têm lacunas diferentes entre a parte inferior e a cobertura devido a diferentes processos e parâmetros de moldagem. Através da verificação experimental, nas mesmas condições de cultura, os pratos de cultura com lacunas maiores têm maior probabilidade e grau de contaminação em comparação com aqueles com lacunas menores. Além disso, a diferença no tamanho do espaço entre a parte inferior e a tampa do prato plano também pode causar inconsistências no nível de evaporação de umidade do meio de cultura no prato de cultura, levando a resultados inconsistentes da cultura.
Umidade dentro da incubadora de cultura
A umidade é uma das principais condições para a sobrevivência e reprodução de microorganismos. As células microbianas contêm 70% a 85% da água e devem viver em um ambiente úmido. O efeito da umidade no crescimento microbiano é através de seu efeito na atividade da água (AW) dentro das células microbianas, afetando assim o metabolismo e o crescimento. O crescimento microbiano tem um AW ideal e, quando o AW diminui, o crescimento microbiano diminui e para em um determinado nível. O AW mínimo durante o desenvolvimento microbiano varia e a umidade ideal para o crescimento e reprodução de vários fungos e microorganismos varia um pouco, dependendo do gênero.
De um modo geral, as bactérias são as mais sensíveis, seguidas de fermento e mofo. Isso significa que o AW necessário para o crescimento bacteriano é maior do que o necessário para o fermento, e o AW necessário para o crescimento do fermento é maior do que o necessário para o mofo. Em geral, as bactérias não podem crescer quando AW <0,90, a maioria das leveduras é inibida quando AW <0,87, e a maioria dos mofo não pode crescer quando AW <0,80. Reduzir a umidade diminuirá o AW e diminuirá a taxa de crescimento dos microorganismos.
Umidade excessivamente alta ou baixa na incubadora de cultura pode causar um desequilíbrio de umidade entre o meio de cultura e a incubadora. Por exemplo, se a umidade na incubadora for muito alta, as gotículas de água podem se formar no prato de cultura, pingar no meio de cultura e promover o crescimento de bactérias, afetando os resultados experimentais. Se a umidade na incubadora estiver muito baixa, pode ocorrer perda de umidade do meio de cultura, afetando o crescimento de bactérias no meio de cultura. Portanto, a temperatura e a umidade apropriadas são benéficas para o crescimento de bactérias, mofo e fermento.
As fontes de umidade dentro da incubadora de cultura são:
1) a perda de umidade do meio de cultura;
2) a regulação da umidade pelo sistema de controle manual ou automático da incubadora de cultura;
3) O ambiente em que a incubadora de cultura é colocada, que geralmente é um ambiente natural limpo, seco e bem ventilado.
Derramamento do material de cultura
O derramamento do material de cultura refere -se à separação acidental de substâncias líquidas ou sólidas contendo materiais perigosos biológicos do material da embalagem. Uma vez que um risco biológico derramamentos na incubadora e microorganismos da cultura crescem e se reproduzem, a incubadora deve ser limpa imediatamente. Desinfetantes eficazes devem ser usados para desinfetar as paredes internas da incubadora e todos os materiais que entram em contato com o material derramado, ou devem ser esterilizados sob alta pressão.
Se um derramamento de uma cultura contendo molde ou outras bactérias patogênicas não for tratado prontamente e é posteriormente usado para cultivar outros microorganismos, o molde residual ou bactérias patogênicas pode contaminar a incubadora, levando à contaminação cruzada e afetando a precisão dos resultados experimentais. Portanto, o derramamento de material de cultura deve ser evitado o máximo possível em experimentos diários. Se ocorrer derramamento, a incubadora deve ser limpa e desinfetada imediatamente por uma pessoa qualificada.
Se o material derramado contiver vidro quebrado, ele não deve ser removido ou descartado diretamente manualmente. Em vez disso, deve ser tratado com um papelão duro e uma pinça, colocado em um recipiente de resíduos duráveis, e as superfícies de instrumento e equipamento devem ser limpas duas vezes com etanol a 75% por 3 minutos. Finalmente, as ferramentas de limpeza devem ser desinfetadas.
Contaminação ambiental
A incubadora de cultura deve ser colocada em um ambiente natural limpo, seco e bem ventilado. Se a limpeza do ar no ambiente é ruim, é fácil criar bactérias, fungos e vírus, contaminando o meio de cultura através da lacuna entre o fundo e a cobertura da placa de Petri e afetando a precisão dos resultados da cultura.
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Seleção e gerenciamento de incubadoras bioquímicas
Ao selecionar uma incubadora bioquímica, o primeiro requisito é que ele deve ter controle preciso sobre a temperatura e a umidade. Em segundo lugar, deve ser capaz de impedir efetivamente a contaminação microbiana dentro da incubadora e, idealmente, ser capaz de eliminar regularmente a contaminação. Existem muitos tipos de incubadoras bioquímicas e, ao selecionar uma, é importante considerar os seguintes fatores com base nas necessidades práticas e nas condições laboratoriais.
Método de aquecimento de incubadoras bioquímicas
A vantagem do aquecimento da jaqueta aquática é que, quando há uma queda de energia, o sistema pode manter a precisão e a estabilidade da temperatura dentro da incubadora por um longo período de tempo. O tempo que mantém uma temperatura constante é de 3 a 4 vezes o de um sistema de jaqueta de ar. Isso é benéfico para experimentos em um ambiente instável que requer condições estáveis por um longo período de tempo. O aquecimento da jaqueta aquática requer que a água seja adicionada, esvaziada e limpa, e a operação do tanque de água precisa ser monitorada regularmente. O aquecimento da jaqueta de ar tem a vantagem de aquecer rapidamente e recuperar a temperatura mais rapidamente do que uma incubadora de jaqueta aquática, o que é benéfico para a cultura de curto prazo e a abertura e o fechamento frequentes da porta da incubadora.
Sistema de controle de temperatura e uniformidade de incubadoras bioquímicas
Um sistema de controle de temperatura preciso e confiável é uma parte essencial de uma incubadora. Ele deve ter três funções independentes de controle de temperatura dentro da incubadora para controle de temperatura, controle de alarme de temperatura excessiva e monitoramento de temperatura ambiental. Os parâmetros do sistema de controle de temperatura incluem flutuação de temperatura, resolução de temperatura e uniformidade da temperatura. A uniformidade da temperatura da incubadora está relacionada à circulação do fluxo de ar dentro da incubadora, e uma incubadora equipada com um ventilador e dutos de ar dentro do gabinete deve ser selecionada.
Controle de faixa de temperatura de incubadoras bioquímicas
Selecione um produto com uma faixa de temperatura adequada com base na temperatura experimental desejada. A faixa de controle de temperatura de uma incubadora bioquímica pode ser: temperatura ambiente 5 ℃ a 60 ℃, 0 ℃ a 60 ℃, 4 ℃ a 60 ℃ ou 5 ℃ a 50 ℃. As incubadoras de temperatura constantes são divididas em dois tipos: um com uma incubadora de baixa temperatura, que mantém uma temperatura entre 0 ℃ e 35 ℃, e inclui um sistema de refrigeração e sistema de aquecimento, tornando-o mais caro. Geralmente, a temperatura desse tipo de incubadora deve ser constante entre 0 ℃ e 50 ℃.
O outro tipo é uma incubadora de temperatura ambiente, que mantém uma temperatura acima da temperatura ambiente. A temperatura desse tipo de incubadora geralmente é definida para ser constante entre a temperatura ambiente e 65 ℃. A escolha de uma incubadora de baixa temperatura é relativamente simples, pois deve ser selecionada para atingir a temperatura de cultura desejada abaixo da temperatura ambiente.
Controle de umidade relativa de incubadoras bioquímicas
Escolha uma incubadora com uma grande área de evaporação para a umidade, pois uma área de evaporação maior facilita o alcance da saturação da umidade relativa, e o tempo de recuperação para a umidade após a abertura e o fechamento da porta é mais curto.
Sistema de desinfecção e esterilização de incubadoras bioquímicas
O sistema de desinfecção e esterilização de uma incubadora geralmente possui os seguintes métodos: esterilização UV, esterilização de alta temperatura e esterilização do filtro HEPA do ar dentro da incubadora. A capacidade de esterilização UV é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre a lâmpada UV e o alvo, e quanto mais distante, pior a capacidade de esterilização. Portanto, a esterilização UV tem suas limitações e pode não atingir a esterilização completa. A esterilização de alta temperatura é dividida em dois tipos: esterilização de calor seco e esterilização de calor úmido. A esterilização de calor úmida tem uma maior eficiência de esterilização do que a esterilização de calor seco, porque o vapor tem uma forte potência de penetração e é fácil causar desnaturação ou coagulação de proteínas. Os filtros HEPA podem filtrar o ar dentro da incubadora, com uma eficiência de filtração de 99,97% para partículas maiores que 0,3μm.
Capacidade de incubadoras bioquímicas
Se a capacidade da incubadora for muito pequena, pode não ser suficiente e, se for muito grande, pode ocupar muito espaço. A capacidade de incubadoras bioquímicas varia de pequenas incubadoras com capacidade inferior a 50L, adequadas para laboratórios com pequenas culturas, a grandes incubadoras com mais de 400L, adequadas para grandes laboratórios. A capacidade de incubadora comumente usada está entre esses dois intervalos, e a capacidade deve ser selecionada com base em necessidades práticas. Também é importante reservar algum espaço para garantir que as necessidades futuras possam ser atendidas.
Material de incubadoras bioquímicas
Geralmente, existem dois tipos de materiais utilizados para a câmara interna de incubadoras microbiológicas disponíveis no mercado: ferro (material galvanizado) e aço inoxidável. As câmaras de ferro são mais leves e mais convenientes para o transporte, enquanto o aço inoxidável é mais durável. Atualmente, o material mais popular para a câmara interna é 304 aço inoxidável, que é mais resistente à corrosão e durável que as placas de aço tradicionais com laminação a frio. Se a câmara interna tiver uma estrutura de canto arredondada, é fácil limpar e não deixa cantos mortos.
Fator de preço ao comprar uma incubadora microbiológica
As incubadoras com configurações mais altas, como proteção de senha, ajuste automático de alta temperatura e dispositivos de alarme, sistemas de calibração automática, sistemas de exibição de LCD/sistemas de saída de dados etc. são mais convenientes de usar e têm bom desempenho, mas são mais caros devido às suas funções abrangentes. Portanto, é importante escolher uma incubadora que se adapte ao seu orçamento e o cultivo principal precisa atingir o melhor valor pelo dinheiro.
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O uso, monitoramento e manutenção de incubadoras microbiológicas
Ao transportar, reparar e manter a incubadora, o ângulo de inclinação máxima deve ser inferior a 45 graus. A incubadora deve ser colocada em uma área fresca, seca e bem ventilada, longe de fontes de calor e luz solar direta. A concha externa da incubadora deve ser aterrada de maneira confiável e colocada constantemente para evitar ruído devido à vibração. A distância entre a incubadora e a parede deve ser superior a 10 cm, deve haver uma lacuna de 5 cm na lateral da incubadora e deve haver pelo menos 30 cm de espaço acima da incubadora para garantir uma boa dissipação de calor do sistema de refrigeração.
Antes de usar o equipamento, verifique cuidadosamente se a tensão da fonte de alimentação corresponde aos requisitos do instrumento. Se a incubadora usar um plugue de três itens, o soquete deverá ser aterrado adequadamente para garantir um contato confiável entre o fio terrestre da incubadora e o fio do solo da fonte de alimentação. A cultura na incubadora não deve ser colocada com muita força para garantir a distribuição uniforme da temperatura. Os itens colocados em cada camada da grade de metal não devem ser muito pesados para evitar dobrar ou quebrar a grade de metal e danificar a cultura.
Não coloque itens muito quentes ou muito frios na incubadora. Ao pegar ou colocar itens, feche a porta da incubadora para manter a temperatura constante. Não ligue ou desative a incubadora com frequência em um curto período de tempo para evitar a inicialização contínua do compressor. Quando a incubadora estiver trabalhando, evite abrir a porta com frequência para manter a estabilidade da temperatura e impedir a entrada de poeira e sujeira. Quando o dispositivo não estiver em uso, desligue a chave de energia principal e a chave de energia na parte traseira do dispositivo e desconecte o plugue de energia para armazenamento a longo prazo. Quando a incubadora está esfriando, a diferença de temperatura entre interno e externa da incubadora não deve exceder 25 ℃.
Durante a operação contínua, observe se a incubadora está operando normalmente todos os dias e execute uma validação anual de desempenho no instrumento. Depois de limpar e desinfetar a incubadora, coloque vários pratos de cultura em branco dentro, alguns cobertos e outros descobertos, para testar se a capa afeta os resultados do teste e quanta contaminação há nos pratos descobertos.
Ao limpar a incubadora, limpe a parede interna da incubadora com gaze embebida em álcool para desinfecção e limpe o álcool com um pano seco. Se for uma incubadora de molde, use um desinfetante que possa eliminar o molde ou realizar esterilização regular de UV para reduzir a contaminação por moldes. Não use soluções ácidas/alcalinas ou outras soluções corrosivas para limpar a superfície externa. Durante o monitoramento da incubadora, se o aquecimento ou resfriamento anormal, o desligamento repentino ou outras anomalias forem encontradas, o reparo deve ser realizado prontamente e os registros de manutenção devem ser mantidos.
