Du vet absolut inte: Urval, användning och underhåll av en mikrobiell kulturinkubator

En mikrobiell kulturinkubator är avgörande i processen för mikrobiell kultur. Huruvida dess kvantitet, kvalitet, prestanda, noggrannhet och andra aspekter uppfyller kulturens krav är relaterad till om laboratoriet kan fungera normalt. Olika bestämmelser har relativt höga krav för temperaturen i mikrobiell kultur, med en allmän noggrannhet på ± 1 ℃, och vissa ännu högre vid ± 0,5 ℃. Samtidigt är förorening lätt att inträffa under mikrobiell kultur, vilket kräver att användare fullt ut förstår kvaliteten, prestandan, noggrannheten och andra aspekter av inkubatorn vid köp, för att välja den lämpligaste.

1

Struktur och typer av mikrobiologiska kulturinkubatorer

Mikrobiologiska kulturinkubatorer används ofta inom forskningsområden som farmaceutisk mikrobiologi, livsmedelsmikrobiologi, jordbruksmikrobiologi, medicinsk mikrobiologi och har blivit ett av de vanligt använda instrumenten i laboratorier inom dessa områden. Principen för inkubatorn är att simulera tillväxtmiljön för mikroorganismer inom en levande organisme i inkubatorkammaren och tillhandahålla en anordning för att odla mikroorganismer utanför deras naturliga livsmiljö.

Struktur av mikrobiologiska kulturinkubatorer

De flesta moderna mikrobiologiska kulturinkubatorer är tillverkade av högkvalitativa stålplattor och har en vertikal lådestruktur. Den inre dörren är vanligtvis gjord av härdat glas, och rostfritt stålpartitioner placeras inuti inkubatorn för att hålla odlingsproverna. Partitionerna är rörliga och kan justeras i höjd. Det finns en silikongummitätning mellan arbetskammaren och glasdörren, och det finns varma och kalla luftkanaler inuti inkubatorn för slät gascirkulation och till och med temperaturfördelning. Inkubatorn är utrustad med ett oberoende temperaturbegränsande larmsystem, som automatiskt kommer att avbryta operationen när temperaturen överskrider setgränsen. Svampkulturinkubatorer består i allmänhet av kylsystem, värmesystem, ultraviolett desinfektionssystem, odlingskammare, luftfuktare, kontrollkrets och operativpanel. Temperatur- och fuktighetssensorer används för att upprätthålla en stabil miljö i inkubatorn.

Klassificering av mikrobiologiska kulturinkubatorer

Mikrobiologiska kulturinkubatorer kan klassificeras enligt värmemetoden som vattenjakad eller luftjakad. Vattenjakade inkubatorer värmer den inre kammaren genom att värma vätskeskiktet som omger inkubatorn. Denna uppvärmningsmetod är långsammare, men kan upprätthålla en konstant temperatur inuti inkubatorn under en längre tid. Luftjakta inkubatorer värmer den inre kammaren genom att använda ett värmelement i luftjackan som omger inkubatorn.

Mikrobiologiska odlingskubatorer kan klassificeras enligt temperaturkontrollmetoden som datorintelligent kontroll (programmerbar) och automatisk konstant temperaturjustering (mekanisk). Computer Intelligent Control är mainstream -temperaturkontrollmetoden för inkubatorer. De flesta datorintelligenta kontrollsystem använder mikrodator PID -styrenheter som styrenhet, med temperatursensorer som termiska element. Uppsättningen och uppmätta värden visas digitalt och bildar ett komplett styrsystem.

Automatisk konstant temperaturjusteringstemperaturregleringsanordningar använder ofta en 'metallremsa' -typ, som använder en metallremsa med en större termisk expansionskoefficient för att göra en spiralform. Den ena änden av metallremsan är fixerad på inkubatorns innervägg, och den andra änden är utrustad med en rörlig kontaktpunkt. Vid normal temperatur är de två kontaktpunkterna stängda. Efter att strömmen är påslagen stiger temperaturen inuti inkubatorn, vilket får den fasta metallremsan att expandera på grund av värme, ändra dess krökning och få den andra änden av kontaktpunkten att flytta bort, skära av kretsen och stoppa uppvärmningen. När temperaturen sjunker till en viss nivå återgår spiralmetallremsan till sin ursprungliga form, de två kontaktpunkterna kommer i kontakt, och kretsen slås på och startar uppvärmningen igen. På detta sätt är kretsen på och av för att upprätthålla en konstant temperatur inuti inkubatorn.

Enligt kulturmiljön  kan mikrobiologiska kulturinkubatorer klassificeras som standardinkubatorer, koldioxidinkubatorer, hypoxiska inkubatorer och anaeroba inkubatorer

Enligt målorganismen kan mikrobiologiska kulturinkubatorer klassificeras som svampkulturinkubatorer, konstant temperaturinkubatorer, konstant temperatur och fuktighetskubatorer och inkubatorer med ljuskultur.

Enligt nivån på temperaturautomatisering   kan mikrobiologiska odlingskubatorer klassificeras som hela automatiska temperaturförvärvinkubatorer, halvautomatiska temperaturförvärvsinkubatorer och manuellt temperaturförvärvinkubatorer.

2

Föroreningsfaktorer i biologisk kultur

W ind hastighet och vindriktning

I allmänhet är mikrobiologiska kulturinkubatorer utrustade med luftkanaler och cirkulationssystem inuti kammaren. Lämplig vindhastighet och vindriktning är fördelaktiga för enhetligheten i inkubatorns temperatur och för den normala tillväxten av mikroorganismer. Men när vindhastigheten är för hög kan det få odlingsmediet att torka upp och leda till felaktiga resultat. Enligt farmakopoeia -krav bör dessutom odlingsrätter inverteras under inkubation. Efter flera tomma odlingar av tomt av odlingsrätt konstaterades det att med samma vindhastighet, om luftflödets riktning i inkubatorn är motsatt till riktningen för odlingsrätten kan damm och andra föroreningar i luften lätt förorena mikrobiella kulturer. Därför är det bäst för luftflödets riktning i inkubatorn att vara förenlig med riktningen för odlingsskålen under drift.

Lufttätt eller täthet i kulturrätten

Kulturrätter består av en platt cirkulär botten och ett lock och är främst tillverkat av plast och glas. Kulturrätter som används i mikrobiologiska laboratorier har vanligtvis en diameter på 90 mm och är förseglade med ett lock. Det finns ett visst utrymme mellan botten och locket på den platta skålen, och de två är inte helt lufttäta. Denna design kan uppfylla syrekraven för aeroba mikroorganismer men ökar också möjligheten till förorening.

Speciellt har odlingsrätter från olika tillverkare olika luckor mellan botten och täckning på grund av olika formningsprocesser och parametrar. Genom experimentell verifiering, under samma kulturförhållanden, har odlingsrätter med större luckor en högre sannolikhet och grad av förorening jämfört med de med mindre luckor. Dessutom kan skillnaden i gapstorlek mellan botten och täckning av den platta skålen också orsaka inkonsekvenser i nivån av fuktförångning från odlingsmediet i odlingsrätten, vilket kan leda till inkonsekventa kulturresultat.

Fuktighet inuti kulturinkubatorn

Fukt är ett av de viktigaste förhållandena för överlevnad och reproduktion av mikroorganismer. Mikrobiella celler innehåller 70% till 85% vatten och måste leva i en fuktig miljö. Effekten av fuktighet på mikrobiell tillväxt sker genom dess effekt på vattenaktiviteten (AW) inuti mikrobiella celler, vilket påverkar metabolism och tillväxt. Mikrobiell tillväxt har en optimal AW, och när AW minskar bromsar mikrobiell tillväxt och stannar på en viss nivå. Minsta AW under mikrobiell utveckling varierar, och den optimala fuktigheten för tillväxt och reproduktion av olika svampar och mikroorganismer varierar något beroende på släktet.

Generellt sett är bakterier de mest känsliga, följt av jäst och mögel. Detta innebär att AW som krävs för bakterietillväxt är högre än den som krävs för jäst, och AW som krävs för jästtillväxt är högre än den som krävs för mögel. I allmänhet kan bakterier inte växa när AW <0,90, de flesta jäst hämmas när AW <0,87, och de flesta mögel kan inte växa när AW <0,80. Att minska luftfuktigheten kommer att sänka AW och bromsa tillväxttakten för mikroorganismer.

Överdrivet hög eller låg luftfuktighet i kulturinkubatorn kan orsaka en obalans av fuktighet mellan odlingsmediet och inkubatorn. Till exempel, om fuktigheten i inkubatorn är för hög, kan vattendroppar bildas på odlingsrätten, droppa in i odlingsmediet och främja tillväxten av bakterier, vilket påverkar de experimentella resultaten. Om fuktigheten i inkubatorn är för låg kan fuktförlust från odlingsmediet ske, vilket påverkar tillväxten av bakterier på odlingsmediet. Därför är lämplig temperatur och fuktighet gynnsam för tillväxten av bakterier, mögel och jäst.

Källorna till fuktighet inuti kulturinkubatorn är: 

1) förlust av fukt från odlingsmediet;

2) reglering av fuktighet av manualen eller automatisk styrsystem för kulturinkubatorn;

3) Miljön där kulturinkubatorn placeras, vilket vanligtvis är en ren, torr och väl ventilerad naturlig miljö.

Odlingsmaterial

Utsläppet av odlingsmaterialet hänvisar till oavsiktlig separering av vätska eller fasta ämnen som innehåller biologiska farliga material från förpackningsmaterialet. När en biologisk fara spill i kulturinkubatorn och mikroorganismer växer och reproduceras, bör inkubatorn rengöras omedelbart. Effektiva desinfektionsmedel bör användas för att desinficera de inre väggarna i inkubatorn och allt material som kommer i kontakt med det spillda materialet, eller de bör steriliseras under högt tryck.

Om ett spill av en kultur som innehåller mögel eller andra patogena bakterier inte behandlas snabbt och därefter används för att odla andra mikroorganismer, kan den återstående mögel eller patogena bakterier förorena inkubatorn, vilket leder till korskontaminering och påverkar noggrannheten för de experimentella resultaten. Därför bör spill av odlingsmaterial undvikas så mycket som möjligt i dagliga experiment. Om spill inträffar, bör inkubatorn rengöras och desinficeras omedelbart av en kvalificerad person.

Om det spillda materialet innehåller trasigt glas bör det inte tas bort eller kasseras direkt för hand. Istället bör den hanteras med en hård kartong och pincett, placeras i en hållbar avfallsbehållare, och instrument- och utrustningsytorna bör torkas två gånger med 75% etanol i 3 minuter. Slutligen bör rengöringsverktyg desinficeras.

Miljökontaminering

Kulturinkubatorn bör placeras i en ren, torr och väl ventilerad naturlig miljö. Om luftrenligheten i miljön är dålig är det lätt att föda upp bakterier, svampar och virus, förorena odlingsmediet genom klyftan mellan botten och täckningen av petriskålen och påverka kulturresultatens noggrannhet.

3

Urval och hantering av biokemiska inkubatorer

När du väljer en biokemisk inkubator är det första kravet att den måste ha exakt kontroll över temperatur och luftfuktighet. För det andra bör det kunna förhindra mikrobiell kontaminering effektivt inom inkubatorn, och helst, kunna regelbundet eliminera föroreningar. Det finns många typer av biokemiska inkubatorer, och när du väljer en är det viktigt att överväga följande faktorer baserade på praktiska behov och laboratorieförhållanden.

Uppvärmningsmetod för biokemiska inkubatorer

Fördelen med uppvärmning av vattenjackan är att när det finns ett strömavbrott kan systemet upprätthålla temperaturens noggrannhet och stabilitet inom inkubatorn under en längre tid. Den tid den upprätthåller en konstant temperatur är 3-4 gånger den för ett luftjacka-system. Detta är fördelaktigt för experiment i en instabil miljö som kräver stabila förhållanden under en lång tid. Vattenjacka Uppvärmning kräver att vatten tillsätts, töms och rengörs, och driften av vattentanken måste övervakas regelbundet. Luftjacka uppvärmning har fördelen att värma upp snabbt och återhämta temperaturen snabbare än en vattenjacka inkubator, vilket är fördelaktigt för kortvarig kultur och ofta öppning och stängning av inkubatordörren.

Temperaturkontrollsystem och enhetlighet hos biokemiska inkubatorer

Ett exakt och pålitligt temperaturkontrollsystem är en viktig del av en inkubator. Den bör ha tre oberoende temperaturkontrollfunktioner inom inkubatorn för temperaturkontroll, över temperaturlarmkontroll och övervakning av miljötemperaturer. Temperaturkontrollsystemets parametrar inkluderar temperaturfluktuation, temperaturupplösning och temperaturens enhetlighet. Kubatortemperaturens enhetlighet är relaterad till luftflödescirkulationen i inkubatorn, och en inkubator utrustad med fläkt- och luftkanaler i höljet bör väljas.

Temperaturområdets kontroll av biokemiska inkubatorer

Välj en produkt med ett lämpligt temperaturområde baserat på önskad experimentell temperatur. Temperaturkontrollområdet för en biokemisk inkubator kan vara: rumstemperatur 5 ℃ till 60 ℃, 0 ℃ till 60 ℃, 4 ℃ till 60 ℃ eller 5 ℃ till 50 ℃. Konstant temperaturinkubatorer är uppdelade i två typer: en med en lågtemperaturinkubator, som upprätthåller en temperatur mellan 0 ℃ och 35 ℃, och inkluderar ett kylsystem och värmesystem, vilket gör det dyrare. I allmänhet är temperaturen för denna typ av inkubator inställd på att vara konstant mellan 0 ℃ och 50 ℃. 

Den andra typen är en rumstemperaturinkubator, som upprätthåller en temperatur över rumstemperaturen. Temperaturen på denna typ av inkubator är i allmänhet inställd på att vara konstant mellan rumstemperatur och 65 ℃. Valet av en lågtemperaturinkubator är relativt enkelt, eftersom det bör väljas för att uppnå önskad odlingstemperatur under omgivningstemperaturen.

Relativ fuktighetskontroll av biokemiska inkubatorer

Välj en inkubator med ett stort indunstningsområde för luftfuktighet, eftersom ett större förångningsområde gör det lättare att nå relativ fuktmättnad, och återhämtningstiden för fuktighet efter att ha öppnat och stängt dörren är kortare.

Desinfektions- och steriliseringssystem för biokemiska inkubatorer

Desinfektions- och steriliseringssystemet för en inkubator har i allmänhet följande metoder: UV-sterilisering, sterilisering av högtemperatur och HEPA-filtersterilisering av luften inuti inkubatorn. UV -steriliseringsförmågan är omvänt proportionell mot kvadratet på avståndet mellan UV -lampan och målet, och ju längre bort, desto sämre är steriliseringsförmågan. Därför har UV -sterilisering sina begränsningar och får inte uppnå grundlig sterilisering. Sterilisering av hög temperatur är uppdelad i två typer: torr värmesterilisering och fuktig värmesterilisering. Fuktig värmesterilisering har en högre steriliseringseffektivitet än torr värmesterilisering eftersom ångan har en stark penetrationskraft, och det är lätt att orsaka denaturering eller koagulering av proteiner. HEPA -filter kan filtrera luften inuti inkubatorn, med en filtreringseffektivitet på 99,97% för partiklar större än 0,3 um.

Biokemiska inkubatorernas kapacitet

Om inkubatorns kapacitet är för liten kan det inte räcka, och om det är för stort kan det ta för mycket utrymme. Kapaciteten för biokemiska inkubatorer sträcker sig från små inkubatorer med en kapacitet på mindre än 50l, lämplig för laboratorier med små kulturer, till stora inkubatorer med en kapacitet på över 400L, lämpliga för stora laboratorier. Den vanligt använda inkubatorkapaciteten är mellan dessa två intervall, och kapaciteten bör väljas baserat på praktiska behov. Det är också viktigt att reservera lite utrymme för att säkerställa att framtida behov kan tillgodoses.

Material av biokemiska inkubatorer

Det finns i allmänhet två typer av material som används för den inre kammaren för mikrobiologiska inkubatorer tillgängliga på marknaden: järn (galvaniserat material) och rostfritt stål. Järnkamrar är lättare och mer praktiska för transport, medan rostfritt stål är mer hållbart. För närvarande är det mest populära materialet för den inre kammaren 304 rostfritt stål, vilket är mer korrosionsbeständigt och hållbart än traditionella kallrullade stålplattor. Om den inre kammaren har en rundad hörnstruktur är det lätt att rengöra och lämnar inga döda hörn.

Prisfaktor vid köp av en mikrobiologisk inkubator

Inkubatorer med högre konfigurationer som lösenordsskydd, automatisk justering av högtemperatur och larmanordningar, automatiska kalibreringssystem, LCD-display-system/dataproduktionssystem, etc. är mer praktiska att använda och ha bra prestanda, men de är dyrare på grund av deras omfattande funktioner. Därför är det viktigt att välja en inkubator som passar din budget och huvudkulturen behöver för att uppnå bästa värde för pengarna.

4

Användning, övervakning och underhåll av mikrobiologiska inkubatorer

Vid transport, reparation och underhåll av inkubatorn bör den maximala lutningsvinkeln vara mindre än 45 grader. Inkubatorn ska placeras i ett svalt, torrt, väl ventilerat område, bort från värmekällor och direkt solljus. Inkubatorns yttre skal bör vara pålitligt jordat och placeras stadigt för att förhindra buller på grund av vibrationer. Avståndet mellan inkubatorn och väggen bör vara större än 10 cm, det bör finnas ett gap på 5 cm på inkubatorns sida, och det bör finnas minst 30 cm utrymme över inkubatorn för att säkerställa god värmeavbrott av kylsystemet.

Innan du använder utrustningen, kontrollera noggrant om strömförsörjningsspänningen matchar instrumentkraven. Om inkubatorn använder en tredelad plugg, bör uttaget vara ordentligt jordat för att säkerställa tillförlitlig kontakt mellan inkubatorn jordtråd och kraftförsörjningsmark. Kulturen i inkubatorn bör inte placeras för hårt för att säkerställa enhetlig temperaturfördelning. Föremål som placeras på varje lager av metallnätet bör inte vara för tunga för att undvika att böjas eller bryta metallnätet och skada kulturen.

Placera inte föremål som är för varma eller för kalla i inkubatorn. När du tar eller placerar föremål stänger du inkubatordörren för att upprätthålla konstant temperatur. Slå inte på eller av inkubatorn ofta på kort tid för att undvika kontinuerlig start av kompressorn. När inkubatorn arbetar, undvik att öppna dörren ofta för att upprätthålla temperaturstabilitet och förhindra att damm och smuts kommer in. När enheten inte används, stäng av huvudströmbrytaren och strömbrytaren på baksidan av enheten och koppla ur strömkontakten för långvarig lagring. När inkubatorn kyls bör temperaturskillnaden mellan insidan och utanför inkubatorn inte överstiga 25 ℃.

Under kontinuerlig drift, observera om inkubatorn fungerar normalt varje dag och utföra en årlig prestandavalidering på instrumentet. Efter rengöring och desinficering av inkubatorn, placera flera tomma odlingsrätter inuti, några täckta och några upptäckta, för att testa om täckningen påverkar testresultaten och hur mycket förorening det finns i de upptäckta rätter.

Torka av inkubatorn med gasen med blöt i alkohol när du rengör inkubatorn och torka av alkoholen med en torr trasa. Om det är en mögelinkubator, använd ett desinfektionsmedel som kan eliminera mögel eller utföra regelbunden UV -sterilisering för att minska mögelföroreningar. Använd inte sura/alkaliska eller andra frätande lösningar för att torka av den yttre ytan. Under inkubatorövervakning, om onormal uppvärmning eller kylning, plötsligt avstängning eller andra avvikelser hittas, bör reparera genomföras snabbt och underhållsposter bör hållas.