انکوباتور

فراهم آوردن محیطی کنترل ‌شده و دقیق برای رشد و تکثیر سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها در پیشبرد تحقیقات و تولیدات آزمایشگاهی اهمیت بسزائی دارد. نکوباتور ممرت، ابزار پیشرفته­ای است که با ایجاد شرایط ایده‌آل از جمله دما، رطوبت، میزان اکسیژن و دی‌اکسید کربن، بستری مناسب برای کشت سلولی، نگهداری پلیت‌های میکروبی و سایر نمونه‌های زنده فراهم می‌کند.

این دستگاه با قابلیت تنظیم دما از دمای اتاق تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد و دقت بالا در ایجاد شرایط فیزیولوژیکی، بلاخص دمای ۳۷ درجه مناسب برای کشت سلول‌ها، انتخابی مطمئن در آزمایشگاه‌های تشخیصی و مراکز تحقیقاتی محسوب می‌شود.

انکوباتور در محیط‌های کشت زیستی

انکوباتور برای رشد و تکثیر موجودات زنده کوچک مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها، سلول‌ها و حتی سلول تخم برخی جانوران در شرایط کنترل شده مورد استفاده قرار می­گیرد. نکوباتور ممرت با تنظیم دقیق دما و غلظت گازهایی CO₂ و O₂، شرایطی شبیه به زیستگاه طبیعی موجودات را شبیه‌سازی می‌کند و از این طریق امکان رشد سالم و پایدار سلول‌ها را میسّر می‌سازد.

انکوباتورها در انواع مختلف وجود دارد، از جمله انکوباتورهای CO₂ که برای کشت سلول‌های حیوانی طراحی شده‌ و به سیستم‌های دقیق تنظیم دی‌اکسیدکربن مجهز هستند. در کاربردهای کشت سلولی، دمای دستگاه روی ۳۷ درجه سانتی‌گراد، مشابه دمای بدن انسان، تنظیم می‌گردد تا شرایط فیزیولوژیک سلول‌ها به‌خوبی حفظ شود.

کنترل هم‌زمان رطوبت و گازهای تنفسی برای حمایت از فعالیت‌های متابولیکی سلول‌ها اهمیت قابل توجهی دارد و به همین دلیل، انکوباتورها به سامانه‌های پیشرفته‌ی کنترل محیطی مجهز هستند.

نگاهی به تاریخچه پیدایش نکوباتور ممرت

شرکت Memmert در سال ۱۹۴۷ توسط ویلی ممرت در آلمان تأسیس شد و فعالیت خود را با ساخت نخستین دستگاه کنترل دما شروع کرد. در دهه‌های بعد، ممرت با نوآوری در طراحی انکوباتورها، از جمله استفاده از سیستم‌های انتقال گرما به روش همرفت و هدایت و توسعه کنترل‌کننده‌های دیجیتال مانند PID، در لیست برندهای معتبر جهانی قرار گرفت.

 این شرکت در طراحی انکوباتورهای خاص مانند مدل‌های یخچال‌دار و دارای سیستم کنترل CO₂ نیز حرفی برای گفتن دارد. محصولات ممرت با وجود ا فناوری‌هایی همچون پایداری دمایی فوق‌العاده، در کاربردهای پزشکی، تحقیقاتی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اصول عملکرد نکوباتور ممرت

تا اینجا فهمیدیم که انکوباتور برای کشت‌های میکروبی در محیط‌های مایع یا جامد استفاده شده و با تنظیم دمای مورد نیاز، محیط را تا زمان لازم برای رشد ارگانیسم‌ها آماده نگه می‌دارد. اصول عملکرد آن به این شکل است:

روش‌های انتقال گرما: انکوباتورها از سیستم‌های انتقال گرما مانند هدایت، همرفت طبیعی یا همرفت اجباری برای رسیدن به شرایط دمایی مطلوب استفاده می‌کنند.

هدایت گرما: المنت‌های گرمایی مستقیما به دیواره‌های اتاقک انکوباسیون متصل می‌شوند. گرما از نواحی گرم‌تر به قسمت­های سردتر منتقل شده و به‌مرور دما در تمام محیط به تعادل می‌رسد.

همرفت گرما: گرمای ایجاد شده از طریق المنت‌ها به وسیله جریان هوا در داخل اتاقک پخش می‌شود. در برخی مدل‌ها از فن‌ها یا همرفت اجباری برای توزیع یکنواخت گرما استفاده می‌شود که کارایی دستگاه را افزایش می‌دهد.

سیستم سردکننده: در مواقعی که دمای مورد نیاز برای انکوباسیون کمتر از دمای محیط است، از سیستم سرمایشی استفاده می‌شود. این نوع انکوباتور که قابلیت خنک‌کردن دارد با نام انکوباتور یخچال‌دار، برای نمونه‌های حساس یا شرایط خاص کاستفاده می­شود.

کنترل دما و محیط: نکوباتور ممرت دارای ترموستات، ترموکوپل، مقاوم‌های حرارتی یا نیمه‌رساناها است که دمای داخل اتاقک را تنظیم می‌کند. این سیستم‌ها توسط مدارهای الکترونیکی و میکروپروسسورها کنترل می‌شوند.

اجزا و قطعات مختلف دستگاه نکوباتور ممرت آزمایشگاهی

کابینت، بدنه اصلی انکوباتور است که به‌صورت محفظه مکعبی دو جداره با ظرفیت‌های متغیر از ۲۰ تا ۸۰۰ لیتر طراحی شده است. دیواره بیرونی آن از فولاد ضد زنگ ساخته می­شود و دیواره داخلی از جنس آلومینیوم است. فضای بین این دو جداره با پشم شیشه پر شده تا نقش عایق حرارتی را انجام بدهد. این عایق از اتلاف حرارت جلوگیری کرده و مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

درب نکوباتور ممرت

برای بسته نگه‌داشتن کابینت و حفظ شرایط ایزوله داخلی، درب عایق‌دار در تمامی انکوباتورها وجود دارد. این درب دارای پنجره شیشه‌ای است تا بدون باز کردن آن، بتوان فضای داخلی را مشاهده کرد.

پنل کنترل

در قسمت بیرونی بدنه انکوباتور، پنل کنترل قرار دارد که شامل کلیدها، نمایشگرها و کنترل‌کننده‌ها برای مدیریت پارامترهای دستگاه مانند دما، زمان و گازها است. این پنل، رابط اصلی کاربر با دستگاه محسوب می‌شود و شامل کلیدی برای کنترل ترموستات نیز هست.

ترموستات

زمانی که دمای تنظیم ‌شده به حد کافی برسد، ترموستات به صورت خودکار عمل کرده و آن را در همان سطح ثابت نگه می‌دارد تا مانع نوسان دمایی شود.

قفسه‌های سوراخ‌دار

داخل کابینت، چند قفسه فلزی سوراخ‌دار وجود دارد که صفحات کشت یا ظروف آزمایشگاهی روی آنها قرار می‌گیرند. وجود سوراخ‌ها باعث گردش بهتر هوای گرم در سراسر محفظه می‌شود. این قفسه‌ها قابل جابه‌جایی‌ هستند.

واشر درب آزبست

واشر یک نوار عایق هوا بین در و کابینت ایجاد می‌کند که مانع ورود هوای بیرونی به فضای داخلی دستگاه می‌شود. مزیت وجود عایق این است که دمای داخلی یکنواخت باقی بماند و از تأثیرگذاری شرایط محیطی بیرونی جلوگیری شود.

دماسنج L شکل

بر روی قسمت بالایی بدنه خارجی انکوباتور، دماسنج L شکل نصب می‌شود که بخشی از آن بیرون و قسمتی دیگر درون کابینت قرار می‌گیرد. سر داخلی آن دارای مخزن جیوه است و امکان اندازه‌گیری دقیق دمای محیط داخلی را فراهم می­سازد، در حالی که درجه‌بندی قابل مشاهده از بیرون دستگاه خوانده می‌شود.

فیلترهای هپا

در مدل‌های پیشرفته‌تر، فیلترهای HEPA تعبیه شده‌ تا از ورود و گردش آلودگی‌های میکروبی در فضای داخلی جلوگیری کنند. این فیلترها همراه با یک پمپ هوا، سیستم بسته ایجاد می‌کنند تا جریان هوای داخل دستگاه با حداقل آلودگی حفظ شود.

کنترل رطوبت و گاز

در انکوباتورهای CO₂، مخزن آب در زیر محفظه قرار دارد که از طریق تبخیر، رطوبت نسبی محیط را تأمین می‌کند. این دستگاه‌ها به محفظه مخصوص گاز مجهز هستند که امکان تنظیم و تثبیت غلظت دی‌اکسیدکربن مورد نیاز برای کشت سلولی را ممکن می‌سازد.

انواع مختلف دستگاه انکوباتور بر اساس پارامترهای خاص و هدف استفاده

دستگاه انکوباتور رومیزی	ابتدایی‌ترین انواع انکوباتور است که در اغلب آزمایشگاه‌ها دیده می‌شود. این دستگاه برای کنترل دمای محیط کشت طراحی شده و دارای عایق حرارتی مناسب است. سادگی در استفاده، ابعاد مناسب و توانایی تنظیم دقیق دما از مزایای این نوع انکوباتور هستند.
دستگاه انکوباتور CO₂	برای شرایط خاص کشت سلولی و باکتریایی که نیاز به درصد مشخصی از گاز CO₂ دارند، کاربردی است. در این دستگاه، غلظت CO₂ بین 5 تا 10 درصد کنترل می‌شود و برای حفظ رطوبت محیط، از مخزن آب در زیر کابینت دستگاه استفاده می‌گردد. انکوباتور CO₂ برای کشت‌های حساس مانند سلول‌های پستانداران بسیار عالی است.
دستگاه انکوباتور خنک‌کننده	در آزمایش‌هایی که نیاز به دمای کمتر از دمای اتاق دارند، از انکوباتورهای خنک‌کننده استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها به سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی مجهز هستند که به صورت متعادل کار می‌کنند تا دما را در بازه مورد نظر نگه دارند. این محصول در مطالعات خاص آنزیمی یا شرایط ویژه دمایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دستگاه انکوباتور شیکردار	با ترکیب سیستم کنترل دما و شیکر داخلی، امکان کشت میکروارگانیسم‌ها در محیط‌های مایع یا نیمه‌مایع را فراهم می‌سازد. حرکت مداوم ظروف کشت باعث افزایش هوادهی، یکنواختی دما و تسریع در رشد میکروارگانیسم‌ها می‌شود. انکوباتور شیکردار برای محیط‌های کشت نیازمند به اکسیژن و توزیع یکنواخت مواد غذایی است.
دستگاه انکوباتور قابل حمل	انکوباتورهای قابل حمل با ابعاد کوچک‌تر ساخته می­شود تا امکان استفاده در خارج از آزمایشگاه مانند کارهای میدانی فراهم گردد. این دستگاه‌ها در مطالعات محیطی، بررسی کیفیت آب یا نمونه‌برداری‌های زیستی در محل کاربرد دارند و با منبع تغذیه متحرک یا باتری قابل استفاده هستند.

تفاوت انکوباتور ممرت یخچال‌دار با نوع ساده

تنها تفاوت اساسی در کارکرد این دو دستگاه، وجود سیستم سرمایشی یا یخچال در انکوباتور یخچال‌دار است انکوباتور ساده فقط مجهز به سیستم گرمایشی است و قادر به کاهش دما به زیر دمای محیط نمی‌باشد.

انکوباتورهای ساده یا گرم‌کننده، دمای داخلی محفظه را در محدوده‌ای بالاتر از دمای محیط حفظ می­کنند و برای رشد و تکثیر میکروارگانیسم‌ها، سلول‌های جانوری یا گیاهی در دمایی بین 25 تا 60 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شوند. این دماها بهینه‌ترین شرایط را برای متابولیسم و تقسیم سلولی هموار می‌کنند. اما زمانی که نیاز به نگهداری نمونه‌ها در دماهای پایین‌تر یعنی کمتر از دمای اتاق یا در محدوده 4 تا 15 درجه سانتی‌گراد باشد، استفاده از انکوباتورهای یخچال‌دار ضرورت پیدا می­کند.

انکوباتور یخچال‌دار با وجود سامانه‌های خنک‌کننده مانند کمپرسورهای تراکمی یا سیستم‌های ترموالکتریک این قابلیت را دارد که دما را  بالا ببرد و در صورت نیاز هم کاهش بدهد.

نکات مهم هنگام خرید انکوباتور ممرت

انکوباتورهایی که برای کشت سلولی، میکروبیولوژی، نگهداری نمونه‌های حساس یا کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند، دارای تفاوت‌های عملکردی هستند. مدلی را انتخاب کنید که پاسخگوی نوع کاربری شما باشد.

توجه به حجم دستگاه

پرکاربردترین مدل‌های انکوباتور ممرت، نوع 55 لیتری است که در بسیاری از آزمایشگاه‌های آموزشی و تحقیقاتی استفاده می‌شود. اگر در محیط صنعتی یا پروژه‌های بزرگ کار می‌کنید، شاید به نمونه­های با ظرفیت بالاتر مانند مدل‌های 106، 161 یا حتی بیشتر نیاز داشته باشید.

ویژگی‌های فنی دستگاه

انکوباتورهای ممرت دارای ویژگی‌هایی چون نوع گردش هوا، سیستم کنترل دما و توزیع یکنواخت گرما،  امکان برنامه‌ریزی دقیق هستند. بعضی مدل‌ها نیز دارای فن‌های داخلی برای یکنواخت‌سازی دما می­باشند که در کاربردهای حساس اهمیت بالایی دارد.

توجه: هنگام کار با این دستگاه باید از قرار دادن مواد فرار، اشتعال‌زا یا خطرناک در داخل آن اکیدا خودداری کرد. انکوباتورهای ممرت دارای سیستم‌های هشدار دمایی و حفاظت الکترونیکی هستند اما رعایت اصول ایمنی اولویت دارد.

موارد احتیاط هنگام کار با انکوباتور

بسیاری از میکروارگانیسم‌ها به تغییرات دما بسیار حساس‌ هستند. به همین خاطر باید از باز کردن مکرر درب انکوباتور اجتناب شود. هر بار باز شدن درب باعث افت دما و ایجاد نوسان در محیط داخلی می‌شود که قطعا بر رشد ارگانیسم‌ها تأثیر منفی می­گذارد.

تنظیم کامل پارامترهای رشد قبل از شروع کشت

پیش از قرار دادن صفحات کشت در داخل دستگاه، لازم است که دمای مورد نظر، رطوبت و سایر شرایط محیطی مورد نیاز رشد، تنظیم و تثبیت شده باشند. ورود نمونه‌ها به محیطی با شرایط ناپایدار  منجر به نتایج آزمایشگاهی نادرست خواهد شد.

چیدمان صحیح صفحات کشت  یا وارونه قرار دادن آنها

صفحات پتری باید به شکل وارونه در دستگاه گذاشته شوند. این کار باعث می‌شود که قطرات آب ناشی از تراکم بخار در داخل دستگاه، بر روی سطح محیط کشت نچکند و از ایجاد آلودگی یا اختلال در رشد کلونی‌ها جلوگیری به عمل بیاید.

تمیز نگه داشتن فضای داخلی انکوباتور

باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر ارگانیسم‌ها ممکن است به قفسه‌ها یا گوشه‌های انکوباتور منتقل شده و باعث آلودگی‌های متقاطع شوند. استفاده از مواد ضدعفونی‌کننده مناسب برای تمیز کردن الزامی است.

پر کردن منظم سینی آب با آب استریل

در مدل‌هایی از انکوباتور که دارای سینی آب برای تأمین رطوبت هستند، باید مطمئن شد که این سینی به‌ صورت منظم و با آب استریل پر می­شود. خشک شدن آب  منجر به کاهش رطوبت نسبی داخل کابینت شده و محیط کشت را هم خشک می­کند که با اختلال در فرآیند رشد ارگانیسم‌ها همراه است.

نحوه راه‌اندازی دستگاه انکوباتور

اولین قدم این است که مطمئن شوید هیچ باقی‌مانده‌ای از چرخه‌های قبلی در داخل انکوباتور وجود ندارد. تمیزی دستگاه نقش مهمی در جلوگیری از آلودگی دارد.

استفاده هم‌زمان برای چند ارگانیسم: در صورتی که ارگانیسم‌های مختلف نیاز به شرایط مشابه دارند می‌توان آنها را به‌صورت هم‌زمان در یک انکوباتور قرار داد.

بستن درب و روشن کردن دستگاه: قبل از قرار دادن نمونه‌ها، درب انکوباتور را ببندید و دستگاه را روشن کنید. صبر داشته باشید تا دما به مقدار کافی برای رشد ارگانیسم مورد نظر برسد.

بررسی دما و تنظیم شرایط محیطی: با استفاده از دماسنج، مطمئن شوید که دما به مقدار تعیین‌ شده رسیده است. اگر ارگانیسم به غلظت مشخصی از CO₂ یا سطح معینی از رطوبت نیاز دارد، این مقادیر را نیز تنظیم نمایید.

محافظت از پتری دیش‌ها برای انکوباسیون طولانی: در صورت نیاز به نگهداری طولانی‌دت، پتری دیش‌ها را با نوار چسب ببندید یا در کیسه‌های پلاستیکی مخصوص قرار بدهید.

قفل کردن دستگاه و انکوباسیون: بعد از تنظیم تمام پارامترها، درب انکوباتور را قفل کنید. پتری دیش‌ها باید برای مدت زمان مشخص در دستگاه باقی بمانند تا فرآیند رشد کامل شود.

قیمت انکوباتور یخچالدار

حجم داخلی دستگاه، شرکت سازنده، کشور تولیدکننده، محدوده دمایی عملکرد، دقت کنترل دما، نوع سیستم خنک‌کننده و امکانات جانبی مانند نمایشگر دیجیتال، سیستم هشدار و قابلیت اتصال به کامپیوتر عواملی هستند که در تعیین قیمت انکوباتور ممرت نقش دارندبدین ترتیب، قیمت انکوباتورها در بازه‌های مختلفی قرارمی­ گیرد. برای مثال، مدل‌های آزمایشگاهی کوچک با ظرفیت پایین و امکانات پایه به قیمت کمتری عرضه می­شوند. بدیهی است که انکوباتورهای پیشرفته با کنترل دقیق دما، قابلیت تنظیم رطوبت و سیستم‌های هوشمند، قیمت بالاتری دارند.

برای اطلاع از قیمت دقیق و به‌روز انواع انکوباتور یخچالدار، با کارشناسان ما در بخش فروش فرادید آداک، تماس بگیرید. مشخصات فنی و قیمت مدل‌های مختلف از برندهای معتبر داخلی و خارجی خدمت شما عزیزان اعلام می­گردد.