Kesinlikle bilmiyorsunuz: bir mikrobiyal kültür inkübatörünün seçimi, kullanımı ve bakımı

Mikrobiyal kültür inkübatör, mikrobiyal kültür sürecinde çok önemlidir. Miktar, kalite, performans, doğruluk ve diğer yönlerin kültürün gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığı, laboratuvarın normal çalışıp çalışamayacağı ile ilgilidir. Çeşitli düzenlemeler, mikrobiyal kültürün sıcaklığı için nispeten yüksek gereksinimlere sahiptir, genel doğruluk ± 1 ℃, bazıları da ± 0.5 ℃ daha yüksektir. Aynı zamanda, en uygun olanı seçmek için kullanıcıların satın alırken inkübatörün kalitesini, performansını, doğruluğunu ve diğer yönlerini tam olarak anlamalarını gerektiren mikrobiyal kültür sırasında kontaminasyonun ortaya çıkması kolaydır.

1

Mikrobiyolojik kültür inkübatörlerinin yapısı ve türleri

Mikrobiyolojik kültür inkübatörleri, farmasötik mikrobiyoloji, gıda mikrobiyolojisi, tarımsal mikrobiyoloji, tıbbi mikrobiyoloji gibi araştırma alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu alanlarda laboratuvarlarda yaygın olarak kullanılan enstrümanlardan biri haline gelmiştir. İnkübatörün prensibi, inkübatör odasında yaşayan bir organizma içindeki mikroorganizmaların büyüme ortamını simüle etmek ve doğal yaşam alanlarının dışındaki mikroorganizmaları kültürlemek için bir cihaz sağlamaktır.

Mikrobiyolojik kültür inkübatörlerinin yapısı

Modern mikrobiyolojik kültür inkübatörlerinin çoğu yüksek kaliteli çelik plakalardan yapılmıştır ve dikey bir kutu yapısına sahiptir. İç kapı genellikle temperli camdan yapılmıştır ve kültür örneklerini tutmak için inkübatörün içine paslanmaz çelik bölmeler yerleştirilir. Bölümler hareketlidir ve yükseklikte ayarlanabilir. Çalışma odası ve cam kapı arasında bir silikon kauçuk contası vardır ve pürüzsüz gaz dolaşımı ve hatta sıcaklık dağılımı için inkübatör içinde sıcak ve soğuk hava kanalları vardır. İnkübatör, sıcaklık ayar sınırını aştığında işlemi otomatik olarak kesecek olan bağımsız bir sıcaklık sınırlama alarm sistemi ile donatılmıştır. Fungal kültür inkübatörleri genellikle soğutma sistemi, ısıtma sistemi, ultraviyole dezenfeksiyon sistemi, kültür odası, hava nemlendiricisi, kontrol devresi ve çalışma panelinden oluşur. Sıcaklık ve nem sensörleri inkübatör içinde sabit bir ortam sağlamak için kullanılır.

Mikrobiyolojik kültür inkübatörlerinin sınıflandırılması

Mikrobiyolojik kültür inkübatörleri, ısıtma yöntemine göre su ceketli veya hava ceketli olarak sınıflandırılabilir. Su ceketli inkübatörler, kuluçka makinesini çevreleyen sıvı tabakasını ısıtarak iç odayı ısıtır. Bu ısıtma yöntemi daha yavaştır, ancak inkübatör içinde daha uzun bir süre sabit bir sıcaklık koruyabilir. Hava ceketli inkübatörler, kuluçka makinesini çevreleyen hava ceketi katmanında bir ısıtma elemanı kullanarak iç odayı ısıtır.

Mikrobiyolojik kültür inkübatörleri, bilgisayar akıllı kontrolü (programlanabilir) ve otomatik sabit sıcaklık ayarı (mekanik) olarak sıcaklık kontrol yöntemine göre sınıflandırılabilir. Bilgisayar Akıllı Kontrolü, inkübatörler için ana akım sıcaklık kontrol yöntemidir. Çoğu bilgisayar akıllı kontrol sistemleri, termal elemanlar olarak sıcaklık sensörleri ile kontrol ünitesi olarak mikrobilgisayar PID kontrolörlerini kullanır. Set ve ölçülen değerler dijital olarak görüntülenir ve tam bir kontrol sistemi oluşturur.

Otomatik sabit sıcaklık ayarı sıcaklık kontrol cihazları genellikle spiral şekil yapmak için daha büyük bir termal genleşme katsayısına sahip bir metal şerit kullanan bir 'metal şerit ' tipi kullanır. Metal şeridin bir ucu inkübatörün iç duvarına sabitlenir ve diğer uç hareketli bir temas noktası ile donatılmıştır. Normal sıcaklıkta, iki temas noktası kapalıdır. Güç açıldıktan sonra, inkübatör içindeki sıcaklık artar, sabit metal şeridin ısı nedeniyle genişlemesine, eğriliğini değiştirmesine ve temas noktasının diğer ucunun hareket etmesine, devreyi kesmesine ve ısıtmayı durdurmasına neden olur. Sıcaklık belirli bir seviyeye düştüğünde, spiral metal şerit orijinal şekline geri döner, iki temas noktası temas eder ve devre açılır, ısıtmayı tekrar başlatır. Bu şekilde, inkübatör içinde sabit bir sıcaklığı korumak için devre açılıp kapatılır.

Kültür ortamına göre  mikrobiyolojik kültür inkübatörleri, standart inkübatörler, karbondioksit inkübatörleri, hipoksik inkübatörler ve anaerobik inkübatörler olarak sınıflandırılabilir.

Hedef organizmaya göre mikrobiyolojik kültür inkübatörleri mantar kültürü inkübatörleri, sabit sıcaklık inkübatörleri, sabit sıcaklık ve nem inkübatörleri ve ışık kültürü inkübatörleri olarak sınıflandırılabilir.

Sıcaklık otomasyon seviyesine göre   mikrobiyolojik kültür inkübatörleri, tam otomatik sıcaklık edinme inkübatörleri, yarı otomatik sıcaklık edinme inkübatörleri ve manuel olarak sıcaklık edinme inkübatörleri olarak sınıflandırılabilir.

2

Biyolojik kültürde kontaminasyon faktörleri

W ind hız ve rüzgar yönü

Genel olarak, mikrobiyolojik kültür inkübatörleri oda içinde hava kanalları ve dolaşım sistemleri ile donatılmıştır. Uygun rüzgar hızı ve rüzgar yönü, inkübatörün sıcaklığının tekdüzeliği ve mikroorganizmaların normal büyümesi için faydalıdır. Bununla birlikte, rüzgar hızı çok yüksek olduğunda, kültür ortamının kurumasına ve yanlış sonuçlara yol açmasına neden olabilir. Ek olarak, farmakope gereksinimlerine göre, inkübasyon sırasında kültür yemekleri ters çevrilmelidir. Birden fazla boş kültür bulaşık validasyonundan sonra, aynı rüzgar hızı ile, inkübatördeki hava akışının yönünün kültür çanağı örtüsü, toz ve havadaki diğer kirletici maddelerin yönünün tersi ise mikrobiyal kültürleri kolayca kirletebileceği bulunmuştur. Bu nedenle, inkübatördeki hava akışının yönünün, çalışma sırasında kültür çanağı örtüsünün yönü ile tutarlı olması en iyisidir.

Kültür yemeğinin hava geçirmezliği veya gerginliği

Kültür yemekleri düz bir dairesel tabandan ve bir kapaktan oluşur ve esas olarak plastik ve camdan yapılmıştır. Mikrobiyolojik laboratuvarlarda kullanılan kültür yemekleri genellikle 90 mm çapındadır ve bir kapakla mühürlenir. Düz yemeğin alt ve kapağı arasında belirli bir boşluk vardır ve ikisi tamamen hava geçirmez değildir. Bu tasarım aerobik mikroorganizmaların oksijen gereksinimlerini karşılayabilir, ancak kontaminasyon olasılığını da artırabilir.

Özellikle, farklı üreticilerden gelen kültür yemekleri, farklı kalıplama işlemleri ve parametreler nedeniyle alt ve kapak arasında farklı boşluklara sahiptir. Deneysel doğrulama yoluyla, aynı kültür koşulları altında, daha büyük boşluklara sahip kültür yemekleri, daha küçük boşluklara kıyasla daha yüksek bir olasılık ve kontaminasyon derecesine sahiptir. Buna ek olarak, düz yemeğin tabanı ve kapağı arasındaki boşluk büyüklüğü farkı, kültür yemeğindeki kültür ortamından nem buharlaşma seviyesinde tutarsızlıklara neden olabilir ve bu da tutarsız kültür sonuçlarına yol açabilir.

Kültür inkübatörünün içindeki nem

Nem, mikroorganizmaların hayatta kalması ve çoğaltılması için ana koşullardan biridir. Mikrobiyal hücreler suyun% 70 ila% 85'i içerir ve nemli bir ortamda yaşamalıdır. Nemin mikrobiyal büyüme üzerindeki etkisi, mikrobiyal hücreler içindeki su aktivitesi (AW) üzerindeki etkisidir, böylece metabolizmayı ve büyümeyi etkiler. Mikrobiyal büyüme optimum bir AW'ye sahiptir ve AW azaldığında mikrobiyal büyüme yavaşlar ve belirli bir seviyede durur. Mikrobiyal gelişim sırasında minimum AW değişir ve çeşitli mantar ve mikroorganizmaların büyümesi ve üremesi için optimal nem, cinse bağlı olarak biraz değişir.

Genel olarak konuşursak, bakteriler en hassas olanlardır, bunu maya ve küf. Bu, bakteriyel büyüme için gereken AW'nin maya için gerekenden daha yüksek olduğu ve maya büyümesi için gerekli AW'nin kalıp için gerekenden daha yüksek olduğu anlamına gelir. Genel olarak, AW <0.90 olduğunda bakteriler büyüyemez, çoğu maya AW <0.87 olduğunda inhibe edilir ve çoğu kalıp AW <0.80 olduğunda büyüyemez. Nemin azaltılması AW'yi düşürecek ve mikroorganizmaların büyüme hızını yavaşlatacaktır.

Kültür inkübatöründe aşırı yüksek veya düşük nem, kültür ortamı ile inkübatör arasında nem dengesizliğine neden olabilir. Örneğin, inkübatördeki nem çok yüksekse, kültür yemeğinde su damlacıkları oluşabilir, kültür ortamına damlayabilir ve bakterilerin büyümesini teşvik ederek deneysel sonuçları etkileyebilir. İnkübatördeki nem çok düşükse, kültür ortamından gelen nem kaybı meydana gelebilir ve bu da kültür ortamındaki bakterilerin büyümesini etkiler. Bu nedenle, uygun sıcaklık ve nem bakteri, küf ve maya büyümesi için faydalıdır.

Kültür inkübatörünün içindeki nem kaynakları: 

1) kültür ortamından nem kaybı;

2) kültür inkübatörünün manuel veya otomatik kontrol sistemi ile nemin düzenlenmesi;

3) Kültür inkübatörünün yerleştirildiği çevre, genellikle temiz, kuru ve iyi havalandırılmış bir doğal ortam.

Kültür malzemesinin dökülmesi

Kültür malzemesinin dökülmesi, biyolojik tehlikeli maddeler içeren sıvı veya katı maddelerin paketleme malzemesinden kazara ayrılmasını ifade eder. Kültür inkübatörüne biyolojik bir tehlike döküldükten ve mikroorganizmalar büyüdükten ve çoğaldığında, inkübatör hemen temizlenmelidir. Etkili dezenfektanlar, inkübatörün iç duvarlarını ve dökülen malzeme ile temas eden tüm malzemeleri dezenfekte etmek için kullanılmalıdır veya yüksek basınç altında sterilize edilmelidir.

Kalıp veya diğer patojenik bakteriler içeren bir kültürün dökülmesi derhal ele alınmazsa ve daha sonra diğer mikroorganizmaları kültürlemek için kullanılırsa, artık kalıp veya patojenik bakteriler inkübatöre kontamine edebilir, bu da çapraz kontaminasyona yol açabilir ve deneysel sonuçların doğruluğunu etkileyebilir. Bu nedenle, günlük deneylerde kültür materyalinin dökülmesinden mümkün olduğunca fazla önlenmelidir. Dökülme meydana gelirse, inkübatör nitelikli bir kişi tarafından derhal temizlenmeli ve dezenfekte edilmelidir.

Dökülen malzeme kırık cam içeriyorsa, doğrudan elle çıkarılmamalı veya atılmamalıdır. Bunun yerine, dayanıklı bir atık kabına yerleştirilmiş sert bir karton ve forseps ile ele alınmalı ve enstrüman ve ekipman yüzeyleri iki kez 3 dakika boyunca% 75 etanol ile silinmelidir. Son olarak, temizlik aletleri dezenfekte edilmelidir.

Çevresel kontaminasyon

Kültür inkübatörü temiz, kuru ve iyi havalandırılmış bir doğal ortama yerleştirilmelidir. Çevredeki hava temizliği zayıfsa, bakteriler, mantarlar ve virüsler üretmek kolaydır, kültür ortamını petri tabağının kapağı arasındaki boşluktan kirletir ve kültür sonuçlarının doğruluğunu etkilemektedir.

3

Biyokimyasal inkübatörlerin seçimi ve yönetimi

Biyokimyasal bir inkübatör seçerken, ilk gereksinim sıcaklık ve nem üzerinde kesin bir kontrole sahip olması gerektiğidir. İkincisi, inkübatör içinde mikrobiyal kontaminasyonu etkili bir şekilde önleyebilmeli ve ideal olarak kontaminasyonu düzenli olarak ortadan kaldırabilmelidir. Birçok biyokimyasal inkübatör türü vardır ve birini seçerken, pratik ihtiyaçlara ve laboratuvar koşullarına dayanan aşağıdaki faktörleri dikkate almak önemlidir.

Biyokimyasal inkübatörlerin ısıtma yöntemi

Su ceketi ısıtmasının avantajı, bir elektrik kesintisi olduğunda, sistemin inkübatör içindeki sıcaklığın daha uzun bir süre boyunca doğruluğunu ve stabilitesini koruyabilmesidir. Sabit bir sıcaklığı koruduğu süre, bir hava ceket sisteminin 3-4 katıdır. Bu, uzun bir süre boyunca kararlı koşullar gerektiren dengesiz bir ortamdaki deneyler için faydalıdır. Su ceketi ısıtma, suyun eklenmesini, boşaltılmasını ve temizlenmesini gerektirir ve su deposunun çalışmasının düzenli olarak izlenmesi gerekir. Hava ceketi ısıtma, kısa süreli kültür ve inkübatör kapısının sık sık açılması ve kapatılması için yararlı olan bir su ceket inkübatöründen daha hızlı ısıtma ve sıcaklığı geri kazanma avantajına sahiptir.

Sıcaklık kontrol sistemi ve biyokimyasal inkübatörlerin tekdüzeliği

Doğru ve güvenilir bir sıcaklık kontrol sistemi, bir inkübatörün önemli bir parçasıdır. Sıcaklık kontrolü, aşırı sıcaklık alarm kontrolü ve çevresel sıcaklık izleme için inkübatör içinde üç bağımsız sıcaklık kontrol fonksiyonuna sahip olmalıdır. Sıcaklık kontrol sistemi parametreleri arasında sıcaklık dalgalanması, sıcaklık çözünürlüğü ve sıcaklık homojenliğini içerir. İnkübatör sıcaklığının homojenliği, inkübatör içindeki hava akışı dolaşımı ile ilişkilidir ve muhafaza içindeki bir fan ve hava kanalları ile donatılmış bir inkübatör seçilmelidir.

Biyokimyasal inkübatörlerin sıcaklık aralığı kontrolü

İstenen deney sıcaklığına göre uygun bir sıcaklık aralığına sahip bir ürün seçin. Bir biyokimyasal inkübatörün sıcaklık kontrol aralığı şunlar olabilir: oda sıcaklığı 5 ℃ ila 60 ℃, 0 ℃ ila 60 ℃, 4 ℃ ila 60 ℃ veya 5 ℃ ila 50 ℃. Sabit sıcaklık inkübatörleri iki tipe ayrılır: biri, 0 ℃ ile 35 ℃ arasında bir sıcaklığı koruyan ve bir soğutma sistemi ve ısıtma sistemi içeren düşük sıcaklık inkübatörüne sahip. Genel olarak, bu tip inkübatörün sıcaklığı 0 ℃ ile 50 ℃ arasında sabit olacak. 

Diğer tip, oda sıcaklığının üzerinde bir sıcaklığı koruyan bir oda sıcaklığı inkübatördür. Bu tür inkübatörün sıcaklığı genellikle oda sıcaklığı ve 65 ℃ arasında sabit olacaktır. Düşük sıcaklık inkübatör seçimi nispeten basittir, çünkü ortam sıcaklığının altında istenen kültür sıcaklığını elde etmek için seçilmesi gerektiği için.

Biyokimyasal inkübatörlerin göreceli nem kontrolü

Daha büyük bir buharlaşma alanı, bağıl nem doygunluğuna ulaşmayı kolaylaştırdığı ve kapıyı açıp kapattıktan sonra nem için iyileşme süresi daha kısadır.

Biyokimyasal inkübatörlerin dezenfeksiyonu ve sterilizasyon sistemi

Bir inkübatörün dezenfeksiyonu ve sterilizasyon sistemi genellikle aşağıdaki yöntemlere sahiptir: UV sterilizasyonu, yüksek sıcaklık sterilizasyonu ve inkübatör içindeki havanın hepa filtresi sterilizasyonu. UV sterilizasyon kabiliyeti, UV lambası ile hedef arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır ve ne kadar uzak olursa, sterilizasyon kabiliyeti o kadar kötü olur. Bu nedenle, UV sterilizasyonunun sınırlamaları vardır ve kapsamlı sterilizasyon elde edemez. Yüksek sıcaklık sterilizasyonu iki tipe ayrılır: kuru ısı sterilizasyonu ve nemli ısı sterilizasyonu. Nemli ısı sterilizasyonu, kuru ısı sterilizasyonundan daha yüksek sterilizasyon verimliliğine sahiptir, çünkü buhar güçlü bir penetrasyon gücüne sahiptir ve proteinlerin denatürasyonuna veya pıhtılaşmasına neden olmak kolaydır. HEPA filtreleri, 0.3μm'den büyük parçacıklar için% 99.97 filtrasyon etkinliği ile inkübatör içindeki havayı filtreleyebilir.

Biyokimyasal inkübatörlerin kapasitesi

İnkübatörün kapasitesi çok küçükse, yeterli olmayabilir ve çok büyükse, çok fazla yer kaplayabilir. Biyokimyasal inkübatörlerin kapasitesi, 50L'den az kapasiteli küçük inkübatörlerden, küçük kültürleri olan laboratuvarlar için uygun, 400L'nin üzerinde büyük inkübatörlere kadar, büyük laboratuvarlar için uygundur. Yaygın olarak kullanılan inkübatör kapasitesi bu iki aralık arasındadır ve kapasite pratik ihtiyaçlara göre seçilmelidir. Gelecekteki ihtiyaçların karşılanabilmesini sağlamak için biraz yer ayırmak da önemlidir.

Biyokimyasal inkübatörlerin malzemesi

Genellikle piyasada bulunan mikrobiyolojik inkübatörlerin iç odası için kullanılan iki tür malzeme vardır: demir (galvanizli malzeme) ve paslanmaz çelik. Demir odaları daha hafif ve taşıma için daha uygundur, paslanmaz çelik daha dayanıklıdır. Şu anda, iç bölme için en popüler malzeme, geleneksel soğuk haddelenmiş çelik plakalardan daha korozyona dayanıklı ve dayanıklı olan 304 paslanmaz çeliktir. İç bölmenin yuvarlak bir köşe yapısı varsa, temizlenmesi kolaydır ve ölü köşeler bırakmaz.

Bir mikrobiyolojik inkübatör satın alırken fiyat faktörü

Parola koruması, yüksek sıcaklık otomatik ayarlama ve alarm cihazları, otomatik kalibrasyon sistemleri, LCD ekran sistemleri/veri çıkış sistemleri vb. Bu nedenle, bütçenize uyan bir inkübatör seçmek ve para için en iyi değeri elde etmek için ana ekim ihtiyaçları seçmek önemlidir.

4

Mikrobiyolojik inkübatörlerin kullanımı, izlenmesi ve bakımı

İnkübatörün taşınması, onarılması ve bakımı yaparken, maksimum eğim açısı 45 dereceden az olmalıdır. İnkübatör, ısı kaynaklarından ve doğrudan güneş ışığından uzağa serin, kuru, iyi havalandırılmış bir alana yerleştirilmelidir. İnkübatörün dış kabuğu, titreşim nedeniyle gürültüyü önlemek için güvenilir bir şekilde topraklanmalı ve istikrarlı bir şekilde yerleştirilmelidir. İnkübatör ve duvar arasındaki mesafe 10 cm'den büyük olmalı, inkübatörün yan tarafında 5 cm'lik bir boşluk olmalı ve soğutma sisteminin iyi ısıl dağılmasını sağlamak için inkübatörün üzerinde en az 30 cm boşluk olmalıdır.

Ekipmanı kullanmadan önce, güç kaynağı voltajının cihaz gereksinimleriyle eşleşip eşleşmediğini dikkatlice kontrol edin. İnkübatör üç yönlü bir fiş kullanıyorsa, inkübatör topraklama kablosu ile güç kaynağı topraklama kablosu arasında güvenilir temas sağlamak için soket uygun şekilde topraklanmalıdır. İnkübatördeki kültür, homojen sıcaklık dağılımı sağlamak için çok sıkı yerleştirilmemelidir. Metal ızgaranın her katmanına yerleştirilen öğeler, metal ızgarayı bükmek veya kırmaktan ve kültüre zarar vermekten kaçınmak için çok ağır olmamalıdır.

İnkübatörde çok sıcak veya çok soğuk ürünler koymayın. Ürünleri alırken veya yerleştirirken, sabit sıcaklığı korumak için inkübatör kapısını kapatın. Kompresörün sürekli olarak çalıştırılmasını önlemek için kısa sürede inkübatörün sık sık açılmasını veya kapatılmayın. İnkübatör çalışırken, sıcaklık stabilitesini korumak ve toz ve kirin girilmesini önlemek için sık sık kapıyı açmaktan kaçının. Cihaz kullanılmadığında, cihazın arkasındaki ana güç anahtarını ve güç anahtarını kapatın ve uzun süreli depolama için elektrik fişini çıkarın. İnkübatör soğuduğunda, inkübatörün iç ve dışındaki sıcaklık farkı 25 ℃'yi geçmemelidir.

Sürekli çalışma sırasında, inkübatörün her gün normal çalışıp çalışmadığını gözlemleyin ve cihazda yıllık performans doğrulaması gerçekleştirin. İnkübatörün temizlenmesinden ve dezenfekte ettikten sonra, kapağın test sonuçlarını etkileyip etkilemediğini ve açık bulaşıklarda ne kadar kontaminasyon olduğunu test etmek için bazıları kapalı ve bazıları ortaya çıkarılmış birkaç boş kültür tabanı yerleştirin.

İnkübatörü temizlerken, inkübatörün iç duvarını dezenfeksiyon için alkole batırılmış gazlı bezle silin ve daha sonra alkolü kuru bir bezle silin. Bir kalıp inkübatör ise, kalıp kontaminasyonunu azaltmak için kalıbı ortadan kaldırabilen veya düzenli UV sterilizasyonu gerçekleştirebilen bir dezenfektan kullanın. Dış yüzeyi silmek için asidik/alkalin veya diğer aşındırıcı çözeltiler kullanmayın. İnkübatör izleme sırasında, anormal ısıtma veya soğutma, ani kapatma veya diğer anomaliler bulunursa, onarım derhal yapılmalı ve bakım kayıtları tutulmalıdır.