Un incubator de cultură microbiană este crucial în procesul de cultură microbiană. Indiferent dacă cantitatea, calitatea, performanța, precizia și alte aspecte îndeplinesc cerințele culturii este legată de dacă laboratorul poate funcționa normal. Diverse reglementări au cerințe relativ ridicate pentru temperatura culturii microbiene, cu o precizie generală de ± 1 ℃, iar unele chiar mai mari la ± 0,5 ℃. În același timp, contaminarea este ușor de avut loc în timpul culturii microbiene, care necesită utilizatorilor să înțeleagă pe deplin calitatea, performanța, precizia și alte aspecte ale incubatorului atunci când cumpără, pentru a -l alege pe cel mai potrivit.
1
Structura și tipurile de incubatoare de cultură microbiologică
Incubatoarele de cultură microbiologică sunt utilizate pe scară largă în domenii de cercetare, cum ar fi microbiologia farmaceutică, microbiologia alimentară, microbiologia agricolă, microbiologia medicală și au devenit unul dintre instrumentele utilizate în mod obișnuit în laboratoarele din aceste domenii. Principiul incubatorului este de a simula mediul de creștere al microorganismelor din interiorul unui organism viu din camera incubatorului și de a oferi un dispozitiv pentru cultivarea microorganismelor în afara habitatului lor natural.
Structura incubatoarelor de cultură microbiologică
Majoritatea incubatoarelor de cultură microbiologică modernă sunt confecționate din plăci de oțel de înaltă calitate și au o structură verticală a cutiei. Ușa interioară este în general confecționată din sticlă temperată, iar partițiile din oțel inoxidabil sunt plasate în interiorul incubatorului pentru a ține probele de cultură. Partițiile sunt mobile și pot fi reglate în înălțime. Există o etanșare de cauciuc din silicon între camera de lucru și ușa de sticlă și există conducte de aer cald și rece în interiorul incubatorului pentru o circulație netedă a gazelor și chiar distribuția temperaturii. Incubatorul este echipat cu un sistem de alarmă independent de limitare a temperaturii, care va întrerupe automat operația atunci când temperatura depășește limita setată. Incubatoarele de cultură fungică constau, în general, în sistem de refrigerare, sistem de încălzire, sistem de dezinfectare ultraviolete, cameră de cultură, umidificator de aer, circuit de control și panou de operare. Senzorii de temperatură și umiditate sunt folosiți pentru a menține un mediu stabil în interiorul incubatorului.
Clasificarea incubatoarelor de cultură microbiologică
Incubatoarele de cultură microbiologică pot fi clasificate în funcție de metoda de încălzire ca la sacoul cu apă sau cu rom. Incubatoarele cu apă de apă încălzesc camera internă prin încălzirea stratului de lichid care înconjoară incubatorul. Această metodă de încălzire este mai lentă, dar poate menține o temperatură constantă în interiorul incubatorului pentru o perioadă mai lungă de timp. Incubatoarele cu sacoul de aer încălzesc camera internă folosind un element de încălzire în stratul de jachetă de aer care înconjoară incubatorul.
Incubatoarele de cultură microbiologică pot fi clasificate în funcție de metoda de control al temperaturii ca control inteligent al computerului (programabil) și reglarea automată a temperaturii constante (mecanice). Controlul inteligent al computerului este metoda de control a temperaturii mainstream pentru incubatoare. Majoritatea sistemelor de control inteligente ale computerului utilizează controlere PID microcomputer ca unitate de control, cu senzori de temperatură ca elemente termice. Valorile setate și măsurate sunt afișate digital, formând un sistem de control complet.
Dispozitivele automate de reglare a temperaturii temperaturii constante utilizează adesea un tip 'metale ', care folosește o bandă metalică cu un coeficient de expansiune termică mai mare pentru a face o formă în spirală. Un capăt al benzii metalice este fixat pe peretele interior al incubatorului, iar celălalt capăt este echipat cu un punct de contact mobil. La temperatura normală, cele două puncte de contact sunt închise. După ce puterea este pornită, temperatura din interiorul incubatorului crește, ceea ce face ca banda metalică fixă să se extindă din cauza căldurii, schimbându -și curbura și determinând să se deplaseze celălalt capăt al punctului de contact, tăind circuitul și oprind încălzirea. Când temperatura scade la un anumit nivel, banda metalică în spirală revine la forma sa inițială, cele două puncte de contact intră în contact, iar circuitul este pornit, pornind din nou încălzirea. În acest fel, circuitul este pornit și oprit pentru a menține o temperatură constantă în interiorul incubatorului.
Conform mediului de cultură, incubatoarele de cultură microbiologică pot fi clasificate ca incubatoare standard, incubatoare de dioxid de carbon, incubatoare hipoxice și incubatoare anaerobe
Conform organismului țintă, incubatoarele de cultură microbiologică pot fi clasificate ca incubatoare de cultură fungică, incubatoare de temperatură constantă, incubatoare de temperatură constantă și umiditate și incubatoare de cultură ușoară.
În funcție de nivelul de automatizare a temperaturii, incubatoarele de cultură microbiologică pot fi clasificate ca incubatoare de achiziție a temperaturii complet automate, incubatoare de achiziție a temperaturii semiautomatice și incubatoare manuale de achiziție a temperaturii.
2
Factori de contaminare în cultura biologică
W IND Viteza și direcția vântului
În general, incubatoarele de cultură microbiologică sunt echipate cu conducte de aer și sisteme de circulație în interiorul camerei. Viteza corespunzătoare a vântului și direcția vântului sunt benefice pentru uniformitatea temperaturii incubatorului și pentru creșterea normală a microorganismelor. Cu toate acestea, atunci când viteza vântului este prea mare, poate face ca mediul de cultură să se usuce și să conducă la rezultate inexacte. În plus, conform cerințelor farmacopeei, mâncărurile de cultură ar trebui inversate în timpul incubării. După mai multe validări de vase de cultură goală, s -a constatat că, cu aceeași viteză a vântului, dacă direcția fluxului de aer din incubator este opusă direcției acoperirii vaselor de cultură, prafului și altor contaminanți din aer pot polua cu ușurință culturile microbiene. Prin urmare, este mai bine ca direcția fluxului de aer din incubator să fie în concordanță cu direcția acoperirii vasului de cultură în timpul funcționării.
Etanșitate sau etanșeitatea vasului de cultură
Mâncărurile de cultură sunt compuse dintr -un fund circular plat și un capac și sunt confecționate în principal din plastic și sticlă. Mâncărurile de cultură utilizate în laboratoarele microbiologice au de obicei un diametru de 90 mm și sunt sigilate cu un capac. Există un anumit spațiu între partea de jos și capacul vasului plat, iar cele două nu sunt complet etanșe. Acest proiect poate satisface cerințele de oxigen ale microorganismelor aerobe, dar crește și posibilitatea contaminării.
Mai ales, vasele de cultură de la diferiți producători au lacune diferite între partea de jos și acoperire, datorită diferitelor procese de modelare și parametri. Prin verificarea experimentală, în aceleași condiții de cultură, mâncărurile de cultură cu lacune mai mari au o probabilitate și un grad de contaminare mai mare în comparație cu cele cu goluri mai mici. În plus, diferența de dimensiune a decalajului între partea de jos și acoperirea vasului plat poate provoca, de asemenea, neconcordanțe în nivelul evaporării umidității de la mediul de cultură în vasul de cultură, ceea ce duce la rezultate inconsistente ale culturii.
Umiditate în interiorul incubatorului de cultură
Umiditatea este una dintre principalele condiții pentru supraviețuirea și reproducerea microorganismelor. Celulele microbiene conțin 70% până la 85% din apă și trebuie să trăiască într -un mediu umed. Efectul umidității asupra creșterii microbiene este prin efectul său asupra activității apei (AW) în celulele microbiene, afectând astfel metabolismul și creșterea. Creșterea microbiană are un AW optim, iar atunci când AW scade, creșterea microbiană încetinește și se oprește la un anumit nivel. AW minim în timpul dezvoltării microbiene variază, iar umiditatea optimă pentru creșterea și reproducerea diferitelor ciuperci și microorganisme variază ușor în funcție de gen.
În general, bacteriile sunt cele mai sensibile, urmate de drojdie și mucegai. Aceasta înseamnă că AW -ul necesar pentru creșterea bacteriană este mai mare decât cel necesar pentru drojdie, iar AW -ul necesar pentru creșterea drojdiei este mai mare decât cel necesar pentru mucegai. În general, bacteriile nu pot crește atunci când AW <0,90, majoritatea drojdiei sunt inhibate atunci când AW <0,87, iar majoritatea mucegaiului nu pot crește atunci când AW <0,80. Reducerea umidității va scădea AW -ul și va încetini rata de creștere a microorganismelor.
Umiditatea excesiv de mare sau scăzută în incubatorul de cultură poate provoca un dezechilibru al umidității între mediul de cultură și incubator. De exemplu, dacă umiditatea incubatorului este prea mare, picăturile de apă se pot forma pe vasul de cultură, se pot scurge în mediul de cultură și pot promova creșterea bacteriilor, afectând rezultatele experimentale. Dacă umiditatea incubatorului este prea scăzută, poate apărea pierderi de umiditate din mediul de cultură, afectând creșterea bacteriilor pe mediul de cultură. Prin urmare, temperatura și umiditatea adecvate sunt benefice pentru creșterea bacteriilor, mucegaiului și drojdiei.
Sursele de umiditate din incubatorul de cultură sunt:
1) pierderea umidității din mediul de cultură;
2) reglarea umidității de către sistemul de control manual sau automat al incubatorului de cultură;
3) Mediul în care este plasat incubatorul de cultură, care este de obicei un mediu natural curat, uscat și bine ventilat.
Vărsarea materialului de cultură
Deversarea materialului de cultură se referă la separarea accidentală a substanțelor lichide sau solide care conțin materiale periculoase biologice din materialul de ambalare. Odată ce un pericol biologic se scurge în incubatorul de cultură și microorganismele cresc și se reproduc, incubatorul trebuie curățat imediat. Pentru dezinfectarea pereților interiori ai incubatorului și toate materialele care intră în contact cu materialul vărsat, sau ar trebui sterilizați sub presiune ridicată.
Dacă o deversare a unei culturi care conține mucegai sau alte bacterii patogene nu este tratată prompt și este utilizată ulterior pentru a cultiva alte microorganisme, mucegaiul rezidual sau bacteriile patogene pot contamina incubatorul, ceea ce duce la contaminarea încrucișată și afectează exactitatea rezultatelor experimentale. Prin urmare, deversarea materialului de cultură ar trebui evitată pe cât posibil în experimentele zilnice. Dacă se produce deversare, incubatorul trebuie curățat și dezinfectat imediat de o persoană calificată.
Dacă materialul vărsat conține sticlă spartă, acesta nu trebuie îndepărtat sau aruncat direct de mână. În schimb, ar trebui să fie manipulat cu un carton dur și forceps, plasat într -un recipient de deșeuri durabil, iar suprafețele instrumentului și echipamentului trebuie șterse de două ori cu 75% etanol timp de 3 minute. În cele din urmă, instrumentele de curățare trebuie dezinfectate.
Contaminarea mediului
Incubatorul de cultură ar trebui să fie plasat într-un mediu natural curat, uscat și bine ventilat. Dacă curățenia aerului din mediu este slabă, este ușor să reproducă bacterii, ciuperci și viruși, contaminând mediul de cultură prin decalajul dintre partea de jos și acoperirea vasului Petri și afectând exactitatea rezultatelor culturii.
3
Selecția și gestionarea incubatoarelor biochimice
Atunci când selectați un incubator biochimic, prima cerință este că trebuie să aibă un control precis asupra temperaturii și umidității. În al doilea rând, ar trebui să poată preveni eficient contaminarea microbiană în cadrul incubatorului și, în mod ideal, să poată elimina în mod regulat contaminarea. Există multe tipuri de incubatoare biochimice, iar atunci când selectați unul, este important să luați în considerare următorii factori pe baza nevoilor practice și a condițiilor de laborator.
Metoda de încălzire a incubatoarelor biochimice
Avantajul încălzirii jachetei cu apă este că, atunci când există o întrerupere a puterii, sistemul poate menține exactitatea și stabilitatea temperaturii în incubator pentru o perioadă mai lungă de timp. Timpul în care menține o temperatură constantă este de 3-4 ori mai mare decât a unui sistem de jachete de aer. Acest lucru este benefic pentru experimentele într -un mediu instabil care necesită condiții stabile pe o perioadă lungă de timp. Încălzirea cu jachete cu apă necesită adăugarea, golirea și curățarea, iar funcționarea rezervorului de apă trebuie monitorizată în mod regulat. Încălzirea jachetei de aer are avantajul încălzirii rapid și a recuperării temperaturii mai rapid decât a unui incubator de jachete cu apă, care este benefic pentru cultura pe termen scurt și deschiderea și închiderea frecventă a ușii incubatorului.
Sistemul de control al temperaturii și uniformitatea incubatoarelor biochimice
Un sistem de control al temperaturii precis și fiabil este o parte esențială a unui incubator. Ar trebui să aibă trei funcții independente de control al temperaturii în cadrul incubatorului pentru controlul temperaturii, controlul alarmei supra-temperaturii și monitorizarea temperaturii mediului. Parametrii sistemului de control al temperaturii includ fluctuația temperaturii, rezoluția temperaturii și uniformitatea temperaturii. Uniformitatea temperaturii incubatorului este legată de circulația fluxului de aer din incubator și trebuie selectată un incubator echipat cu un ventilator și conducte de aer în cadrul incintei.
Controlul gamei de temperatură a incubatoarelor biochimice
Selectați un produs cu un interval de temperatură adecvat pe baza temperaturii experimentale dorite. Intervalul de control al temperaturii unui incubator biochimic poate fi: temperatura camerei 5 ℃ până la 60 ℃, 0 ℃ până la 60 ℃, 4 ℃ până la 60 ℃ sau 5 ℃ la 50 ℃. Incubatoarele de temperatură constantă sunt împărțite în două tipuri: unul cu un incubator la temperaturi scăzute, care menține o temperatură între 0 ℃ și 35 ℃ și include un sistem de refrigerare și un sistem de încălzire, ceea ce îl face mai scump. În general, temperatura acestui tip de incubator este constantă între 0 ℃ și 50 ℃.
Celălalt tip este un incubator de temperatură a camerei, care menține o temperatură peste temperatura camerei. Temperatura acestui tip de incubator este, în general, constantă între temperatura camerei și 65 ℃. Alegerea unui incubator la temperaturi scăzute este relativ simplă, deoarece ar trebui selectată pentru a atinge temperatura de cultură dorită sub temperatura ambiantă.
Controlul relativ umiditate al incubatoarelor biochimice
Alegeți un incubator cu o suprafață mare de evaporare pentru umiditate, deoarece o zonă de evaporare mai mare facilitează atingerea saturației relative a umidității, iar timpul de recuperare pentru umiditate după deschiderea și închiderea ușii este mai scurtă.
Sistemul de dezinfectare și sterilizare a incubatoarelor biochimice
Sistemul de dezinfectare și sterilizare al unui incubator are, în general, următoarele metode: sterilizare UV, sterilizare la temperatură ridicată și sterilizarea filtrului HEPA a aerului din interiorul incubatorului. Abilitatea de sterilizare UV este invers proporțională cu pătratul distanței dintre lampa UV și țintă, iar cu cât este mai departe, cu atât este mai rea capacitatea de sterilizare. Prin urmare, sterilizarea UV are limitările sale și este posibil să nu obțină sterilizare minuțioasă. Sterilizarea cu temperaturi ridicate este împărțită în două tipuri: sterilizarea termică uscată și sterilizarea căldurii umede. Sterilizarea căldurii umede are o eficiență mai mare de sterilizare decât sterilizarea termică uscată, deoarece aburul are o putere de penetrare puternică și este ușor să provocați denaturarea sau coagularea proteinelor. Filtrele HEPA pot filtra aerul în interiorul incubatorului, cu o eficiență de filtrare de 99,97% pentru particule mai mari de 0,3 μm.
Capacitatea incubatoarelor biochimice
Dacă capacitatea incubatorului este prea mică, este posibil să nu fie suficientă, iar dacă este prea mare, poate ocupa prea mult spațiu. Capacitatea incubatoarelor biochimice variază de la incubatoare mici, cu o capacitate mai mică de 50L, potrivită pentru laboratoare cu culturi mici, până la incubatoare mari cu o capacitate de peste 400L, potrivite pentru laboratoarele mari. Capacitatea de incubator utilizată frecvent este între aceste două intervale, iar capacitatea ar trebui să fie selectată pe baza nevoilor practice. De asemenea, este important să rezervați un spațiu pentru a vă asigura că nevoile viitoare pot fi satisfăcute.
Material de incubatoare biochimice
În general, există două tipuri de materiale utilizate pentru camera interioară a incubatoarelor microbiologice disponibile pe piață: fier (material galvanizat) și oțel inoxidabil. Camerele de fier sunt mai ușoare și mai convenabile pentru transport, în timp ce oțelul inoxidabil este mai durabil. În prezent, cel mai popular material pentru camera interioară este 304 oțel inoxidabil, care este mai rezistent la coroziune și mai durabil decât plăcile tradiționale de oțel cu frig la rece. Dacă camera interioară are o structură de colț rotunjită, este ușor de curățat și nu lasă colțuri moarte.
Factor de preț atunci când achiziționați un incubator microbiologic
Incubatoarele cu configurații mai mari, cum ar fi protecția parolei, dispozitivele de reglare automată și de alarmă automată la temperaturi ridicate, sisteme de calibrare automată, sisteme de afișare LCD/sisteme de ieșire a datelor, etc. sunt mai convenabile de utilizat și au performanțe bune, dar sunt mai scumpe datorită funcțiilor lor cuprinzătoare. Prin urmare, este important să alegeți un incubator care să se potrivească bugetului dvs. și principalele necesități de cultivare pentru a obține cea mai bună valoare pentru bani.
4
Utilizarea, monitorizarea și întreținerea incubatoarelor microbiologice
Atunci când transportați, reparați și mențineți incubatorul, unghiul maxim de înclinare trebuie să fie mai mic de 45 de grade. Incubatorul trebuie să fie plasat într-o zonă rece, uscată, bine ventilată, departe de surse de căldură și de lumina directă a soarelui. Învelișul exterior al incubatorului trebuie să fie împământat în mod fiabil și așezat constant pentru a preveni zgomotul din cauza vibrațiilor. Distanța dintre incubator și perete ar trebui să fie mai mare de 10 cm, ar trebui să existe un decalaj de 5 cm pe partea incubatorului și ar trebui să existe cel puțin 30 cm de spațiu deasupra incubatorului pentru a asigura o bună disipare a căldurii a sistemului de refrigerare.
Înainte de a utiliza echipamentul, verificați cu atenție dacă tensiunea de alimentare cu energie electrică se potrivește cu cerințele instrumentului. Dacă incubatorul folosește un dop cu trei punți, priza ar trebui să fie împământată în mod corespunzător pentru a asigura un contact fiabil între firul de masă al incubatorului și firul de masă de alimentare. Cultura din incubator nu trebuie plasată prea strâns pentru a asigura o distribuție uniformă a temperaturii. Articolele așezate pe fiecare strat al grilei metalice nu ar trebui să fie prea grele pentru a evita îndoirea sau ruperea rețelei metalice și deteriorarea culturii.
Nu așezați articole care sunt prea calde sau prea reci în incubator. Când luați sau plasați obiecte, închideți ușa incubatorului pentru a menține temperatura constantă. Nu porniți sau opriți incubatorul frecvent într-o perioadă scurtă de timp pentru a evita pornirea continuă a compresorului. Când incubatorul funcționează, evitați deschiderea frecvent a ușii pentru a menține stabilitatea temperaturii și pentru a împiedica să intre praf și murdărie. Când dispozitivul nu este utilizat, opriți comutatorul principal de alimentare și comutatorul de alimentare din spatele dispozitivului și deconectați mufa de alimentare pentru stocarea pe termen lung. Când incubatorul se răcește, diferența de temperatură între interiorul și exteriorul incubatorului nu trebuie să depășească 25 ℃.
În timpul funcționării continue, observați dacă incubatorul funcționează normal în fiecare zi și efectuați o validare anuală a performanței pe instrument. După curățarea și dezinfectarea incubatorului, așezați mai multe vase de cultură goale în interior, unele acoperite și unele descoperite, pentru a testa dacă acoperirea afectează rezultatele testelor și cât de multă contaminare există în vasele descoperite.
Când curățați incubatorul, ștergeți peretele interior al incubatorului cu tifon îmbibat în alcool pentru dezinfectare, apoi ștergeți alcoolul cu o cârpă uscată. Dacă este un incubator de mucegai, utilizați un dezinfectant care poate elimina mucegaiul sau poate efectua sterilizare UV regulată pentru a reduce contaminarea mucegaiului. Nu folosiți acid/alcalin sau alte soluții corozive pentru a șterge suprafața exterioară. În timpul monitorizării incubatorului, dacă se găsesc încălzire sau răcire anormală, oprirea bruscă sau alte anomalii, trebuie efectuate reparații prompt și ar trebui să se păstreze înregistrări de întreținere.
