دستگاه انکوباتور چیست؟ | از اجزا و انواع تا نصب و نظافت

بسیاری از افراد می‌پرسند انکوباتور چیست؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم، انکوباتور، دستگاهی آزمایشگاهی می‌باشد که به وسیله‌ی آن کشت‌های میکروبی و سلولی، رشد می‌کنند و نگهداری می‌شوند.

مکانیزم این دستگاه بدین‌صورت است که انکوباتور، شرایط زیستی مثل دما، رطوبت، اندازه منواکسید‌ کربن (CO) و دی‌اکسید کربن (CO₂) و اکسیژن (O₂) را برای رشد ارگانیسم‌های زنده در حالت تعادل نگه می دارد.

این دستگاه برای کشت سلول‌های یوکاریوتی و باکتری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انکوباتور آزمایشگاهی بیشتر برای رشته‌های زیست‌شناسی سلولی و مولکولی و میکروبیولوژی کاربرد دارد. وجود این دستگاه برای کارهای علمی و تحقیقاتی این رشته‌ها بسیار ضروری است.

دستگاه انکوباتور چیست و چه کاربردی دارد؟

انکوباتورها انواع مختلفی دارند. ساده‌ترین نوع این دستگاه از یک محفظه‌ی ایزوله و عایق و یک هیتر (با قابلیت تنظیم دما) تشکیل شده است. بعضی از این دستگاه‌ها دمای داخل محفظه را تا 100 درجه سانتی‌گراد بالا می‌برند (مانند انکوباتورهای PIT 053RS، PIT 053R و PIT053). ولی انکوباتورهایی که به‌طور معمول در آزمایشگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، دمای داخلی محفظه را 60 تا 65 درجه بالا می‌برند.

می‌دانیم که دمای مناسب برای کشت باکتری‌ها (به عنوان مثال باکتری E. coli) و همچنین سلول‌های پستانداران، 37 درجه است. دمای معمول برای کشت برخی دیگر ارگانیسم‌های آزمایش‌های بیولوژیکی (مانند جوانه زدن مخمر ساکارومایسس سرویزیه)، 30 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

انواع مختلفی از این دستگاه با کاربردهای متفاوت وجود دارد. مثلاً برخی انکوباتورهای آزمایشگاهی که به انکوباتورهای آزمایشگاهی یخچالدار معروف هستند، قابلیت کاهش دما را دارند. برخی دیگر قابلیت این را دارند که سطح دی‌اکسید کربن (CO₂) و مقدار رطوبت را کنترل کنند. برای آن که pH کشت اندکی اسیدی شود، باید مقدار دی‌اکسید کربن 5 درصد باشد و همچنین برای جلوگیری از عمل تبخیر برای کشت سلول‌های پستانداران، رطوبت باید از 80 درصد بیشتر باشد. بدین‌صورت برای فراهم آوردن شرایط کشت، می‌توان به‌راحتی از این دستگاه‌ها استفاده کرد.

اجزای انکوباتور آزمایشگاهی

در اینجا اجزای اصلی انکوباتور آزمایشگاهی را نام برده و خلاصه‌ای از وظیفه‌ی آن‌ها را شرح می‌دهیم. (با توجه به انواع و کاربردهای مختلف این دستگاه، ممکن است برخی از انکوباتورها اجزای نام برده شده را نداشته باشند یا اجزایی فراتر از لیست زیر داشته ‌باشند.)

• محفظه‌ی نگهداری از کشت‌ها

این محفظه به دلیل عایق بودن تا حدود بسیار زیادی از ورود و خروج گازها جلوگیری می‌کند. همچنین باعث می‌شود محیط داخلی از لحاظ میزان رطوبت و دما، با محیط بیرون متفاوت باشد. برای این که محفظه در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی (به دلیل دما و رطوبت) و همچنین ریزش مایعات ایمن باشد، آن را از جنس استیل ضدزنگ می‌سازند.

✔ هات پلیت آزمایشگاهی چیست؟ | از معرفی انواع آن تا …

• سیستم کنترل دما

برای گرم کردن محفظه‌ی این دستگاه و کنترل دما، از هیترهای الکتریکی استفاده می‌شود. همچنین به‌منظور همگن شدن دمای داخلی محفظه، سیستم سیرکولاسیونی (دارای قابلیت تنظیم سرعت) مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه دارای ترموستات یا مدارهای میکروکنترلی برای تنظیم دمای داخل محفظه است. انکوباتورهای مجهز به مدارهای میکروکنترلی از انکوباتورهای دارای ترموستات دقت بیشتری در کنترل دما دارند.

✔ اصول ایمنی در آزمایشگاه شیمی یا هر آزمایشگاه دیگری!

• سیستم کنترل رطوبت

سیستم کنترل رطوبت، باعث می‌شود رطوبت داخل انکوباتور قابلیت تنظیم داشته باشد. رطوبت مورد نیاز این سیستم از طریق مخزن کوچک محتوی آب تأمین می‌شود. به‌این‌ترتیب که آب به وسیله‌ی سیستم گرمایی، بخار شده و از راه دریچه‌ای مخصوص، وارد محفظه‌ی انکوباتور می‌شود.

انکوباتورهای مجهز به این سیستم، متشکل از سنسورهایی هستند که از رطوبت داخل محفظه نمونه‌برداری می‌کنند.

✔ آموزش نحوه نوشتن گزارش کار آزمایشگاه شیمی، فیزیک و…

• سیستم کنترل گازها

برخی از انکوباتورها قابلیت این را دارند که گازهای داخل محفظه دستگاه را ترکیب و تنظیم کنند. این دستگاه‌ها مجهز به سنسورهایی هستند که به میزان سطح گازهای مختلف حساس است. این سنسورها در مواقع لزوم گازی را که نیاز باشد (از طریق مخازنی که خارج از دستگاه وجود دارد)، به داخل محفظه وارد می‌کنند.

انکوباتورهای آزمایشگاهی مدرن

در حالت کلی کار انکوباتور این است که با ایجاد شرایط دمایی مناسب، باعث رشد سلول‌ها شود. اما برخی از این دستگاه‌ها ویژگی‌های بخصوصی دارند که آن‌ها را از انواع دیگر متمایز می‌کند. به‌عنوان مثال انکوباتورهای شیکردار تکانه‌های حرکتی ایجاد می‌کنند و باعث مخلوط شدن کشت‌ها می‌شوند. انواع دیگری از این دستگاه‌ها، میزان دی‌اکسید کربن را تنظیم می‌کنند تا محیط برای کشت مساعد شود که به آن‌ها انکوباتورهای  CO₂می‌گویند. برخی دیگر انکوباتورها قابلیت تنظیم و کنترل رطوبت را دارند. نوع دیگر این دستگاه آزمایشگاهی، با سیستم سیرکولاسیون تجهیز هستند. این سیستم باعث اطمینان از همگن بودن نقاط داخلی محفظه می‌شود.

✔ آشنایی با دستگاه تقطیر آزمایشگاهی

انواع انکوباتور چیست؟

1. انکوباتور آزمایشگاهی کلاسیک: این نوع انکوباتور توانایی این را دارد دمای محفظه را تا 100 درجه سانتی‌گراد بالا ببرد.
2. دستگاه انکوباتور یخچالدار: نوع دیگری از این دستگاه است که سیستم گرمایشی و سیستم سرمایشی را با هم دارد. برای کشت باکتری‌هایی خاص در دماهای پایین از این نوع انکوباتور استفاده می‌شود. نمونه‌ای از این نوع دستگاه که به آن انکوباتور یخچالدار PIT053R می‌گویند قابلیت تنظیم دما بین 5- درجه تا 100 درجه سانتی‌گراد را دارد. همانطور که می‌دانیم، دمای لازم برای رشد اکثر میکروب‌ها، حدوداً 37 درجه سانتی‌گراد است. گاهی اوقات دمای محیطی که انکوباتور در آن قرار می‌گیرد، بیشتر از 40 درجه است (مثلاً در شهرها و منطقه‌هایی با آب و هوای خیلی گرم). بنابراین آماده‌سازی انکوباتور برای ایجاد شرایط لازم برای رشد و دمای 37 درجه، بسیار سخت خواهد بود. در این‌گونه موارد بهتر است استفاده از انکوباتور یخچال‌دار را به نوع معمولی آن ترجیح دهید. زیرا انکوباتور معمولی دارای دامنه‌ی دمایی از دمای محیط تا 100 درجه سانتی‌گراد است.
3. انکوباتور CO₂: همان‌طور که از نام این دستگاه مشخص است، این نوع انکوباتورها هم دما را کنترل کرده و هم میزان گاز CO₂ را نیز تنظیم می‌کنند. (تنظیم این گاز از طریق سیلندر گاز خارج از محفظه صورت می‌گیرد.)
4. انکوباتور شیکردار: گاهی اوقات نیاز است علاوه بر فراهم آوردن محیط مساعد جهت کشت، سیالات با هم ترکیب و هم‌زده شوند. با توجه به این‌که انکوباتورهای شیکردار قابلیت تکان دادن اوربیتالی و خطی فلاسک‌های کشت را دارند، گزینه‌ی مناسبی برای این منظور هستند.
5. انکوباتورهای چندگازی، وکیوم‌دار و مرطوب، از انواع دیگر این دستگاه آزمایشگاهی می‌باشند.

✔ کیت آزمایشگاهی چیست؟ آیا می دانید چند نوع کیت داریم؟!

نکات مهم در نصب انکوباتور آزمایشگاهی

• کلید اضطراری برق، به‌هیچ‌وجه نباید نزدیک انکوباتور باشد. بهتر است کلید اضطراری در اتاق جداگانه‌ای نسبت به انکوباتور نصب شود. (طبق استاندارد آزمایشگاهی، باید کلید اضطراری برق برای قطع برق در مواقع خطر در سیم‌کشی ساختمان وجود داشته باشد.)
• محل قرارگیری انکوباتور در آزمایشگاه، باید حتماً تراز و صاف باشد. همچنین مکان این دستگاه باید قابلیت تحمل سنگینی دستگاه را داشته، دارای تهویه‌ی مناسب و کاملاً خشک باشد.
• مکانی که دستگاه در آن قرار دارد، باید محدوده‌ی دمایی محیط استاندارد (C˚۲۵+) را داشته باشد و نباید دمای آن به مقدار فاحشی کمتر یا بیشتر از دمای محیط استاندارد باشد. همچنین از قرار دادن دستگاه در محیط‌های مرطوب بپرهیزید.
• اگر به هر دلیلی دمای محیط بیشتر از 25 درجه باشد، به نسبتی که دما افزایش پیدا کرده است، از قدرت سیستم سرمایش کم می‌شود.
• فاصله‌ی حداقلی دستگاه انکوباتور از اطرافش باید 16 سانتی‌متر باشد. (بدین‌صورت استاندارد رعایت شده و درب دستگاه راحت باز می‌شود.)
• پشت دستگاه باید حداقل 10 سانتی‌متر فضای خالی وجود داشته باشد تا سیستم تهویه و فن دستگاه درست کار کند.
• در مقابل سیستم تهویه‌ی انکوباتور، نباید شیئی وجود داشته باشد.

نکات مهم هنگام راه‌اندازی انکوباتور آزمایشگاهی

• کنترل ولتاژ برق قبل از اتصال دستگاه به برق ضروری است.
• در مقابل صفحه‌ی مشبک (سیستم تهویه) پشت دستگاه، نباید شیئی قرار داشته باشد.
• توجه داشته‌باشید مندرجات پلاک شناسایی، مطابق با برق شبکه‌ی مصرفی باشد.
• باید دوشاخه‌ی دستگاه به پریزی وصل شود که استاندارد باشد.
• قبل از شروع به کار دستگاه، دقت داشته باشید سینی‌های دستگاه به‌صورت صحیح در جای خود قرارگرفته باشند.

✔ مرکز خرید لوازم آزمایشگاهی در تهران کجاست؟

نکات مهم هنگام کار با انکوباتور آزمایشگاهی

• لوازم جانبی و سینی‌هایی که برای دستگاه استفاده می‌کنید، حتماً باید مورد تأیید شرکت تولیدکننده‌ی دستگاه شما باشد.
• سینی‌ها و ظرف‌های آزمایشگاهی مورد استفاده در دستگاه، باید کاملاً سالم باشند و اثری از شکستگی یا آسیب‌دیدگی در آن‌ها نباید مشاهده شود.
• برای تبادل راحت هوا، محیط‌های کشت را بافاصله نسبت به هم قرار دهید.
• برخی مواد مثل مواد فرار (الکل، اتر و…) یا مواد قابل اشتعال، نباید داخل انکوباتور قرار گیرند.
• از آب مقطر برای پر کردن مخزن آب انکوباتور استفاده کنید.
• ظرف آب باید به‌موقع عوض شود.
• برای برداشتن ظرف‌های کشت از داخل دستگاه، باید دستکش لاتکس ضدعفونی شده مورد استفاده قرار گیرد.

نکات ضروری هنگام نظافت انکوباتور آزمایشگاهی

قبل از نظافت دستگاه، آن را خاموش کنید و از برق بکشید. بعد از اتمام نظافت، صبر کنید تا دستگاه کاملاً خشک شود؛ سپس آن را روشن کنید.

توجه داشته‌باشید برای شست‌وشوی انکوباتور، از مواد شوینده‌ای استفاده کنید که ph آن بین 5 تا 8 باشد.

قبل از عمل نظافت، حتماً توصیه‌های تولیدکننده را مورد توجه قرار دهید تا دستگاه دچار خوردگی ناشی از مواد ضدعفونی‌کننده و شوینده نشود.

اگر در فلاسک‌های کشت، آلودگی مشاهده شد، کشت‌ها را از دستگاه به‌سرعت خارج کرده و داخل انکوباتور را ضدعفونی نمایید.

اگر مواد شیمیایی خطرناک یا مواد بیولوژیکی، باعث ایجاد آلودگی داخلی دستگاه شدند، بنا به نوع آلودگی ایجاد شده، دو راه‌حل برای این مشکل وجود دارد:

• یک ضدعفونی‌کننده‌ی مناسب را داخل محفظه‌ی انکوباتور اسپری نمایید. (انکوباتور قبل از شروع کار باید خشک شده باشد.) همچنین به دلیل این که در هنگام اسپری کردن ضدعفونی‌کننده، ممکن است گازهای قابل اشتعالی ایجاد شود، قبل از شروع کار، هوای داخل دستگاه باید تهویه شده باشد.
• اگر آلودگی ایجاد شده، خیلی شدید باشد، یک متخصص باید اجزای محفظه‌ی داخلی را خارج کند. سپس این اجزا باید با اتوکلاو یا مواد ضدعفونی‌کننده، استریل شوند.