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CO2培養(yǎng)箱買家指南

CO2培養(yǎng)箱或加氣培養(yǎng)箱是哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室中的固定裝置。雖然培養(yǎng)箱技術(shù)近幾十年來沒有太大變化,但決定正確的選擇每年可以節(jié)省數(shù)百小時。

購買CO時的注意事項(xiàng)2培養(yǎng)箱包括:

  • 尺寸 - 您的實(shí)驗(yàn)需要多少空間?您需要在主孵化室內(nèi)擠出多少設(shè)備,以及需要同時運(yùn)行多少實(shí)驗(yàn)或培養(yǎng)?
  • 大氣控制 - 你有多少,以及哪些氣體?
  • 有可能在培養(yǎng)箱內(nèi)部工作,門洞**小
  • 濕度及其翻轉(zhuǎn)側(cè),蒸發(fā)
  • 加熱
  • 減少污染風(fēng)險
  • 去污協(xié)議
  • 開門后參數(shù)恢復(fù)
  • 溫度和環(huán)境均勻性
  • 監(jiān)控和數(shù)據(jù)捕獲功能,尤其適用于受監(jiān)管流程
  • 熟悉流程或操作員

培養(yǎng)箱使用CO 2來控制培養(yǎng)基中的pH并維持對細(xì)胞生長**佳的氣氛。室內(nèi)的典型條件是溫度為37℃,相對濕度為95%,CO 2濃度為約5%。微生物培養(yǎng)箱,本文將不再詳細(xì)討論,具有更寬的溫度范圍(通常在5ºC和70ºC之間)。

由于在異G哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)物的興趣,基于細(xì)胞的測定,和細(xì)胞治療的浪涌,二氧化碳培養(yǎng)箱是一個增長的業(yè)務(wù)。

由于在異G哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)物的興趣,基于細(xì)胞的測定,和細(xì)胞治療的浪涌,二氧化碳培養(yǎng)箱是一個增長的業(yè)務(wù)。商業(yè)智能公司Research and Markets估計 ,未來四年對二氧化碳培養(yǎng)箱的需求將以每年近8%的速度增長。考慮到購買價格(從大約3,000美元到南方的20,000美元),平均使用壽命大約為10年,實(shí)驗(yàn)室資產(chǎn)的預(yù)計增長率很強(qiáng)勁。

“我們的客戶越來越多地與脆弱的細(xì)胞類型,比如干細(xì)胞和原代細(xì)胞的工作,”莫莉愛,對CO全球**產(chǎn)品經(jīng)理說:2的賽默飛世爾科技培養(yǎng)箱。Thermo Fisher**近推出了一種新產(chǎn)品Cell Locker System,它將培養(yǎng)箱的較大工作室隔離到可移動的保護(hù)區(qū)域,以提高培養(yǎng)效率和敏感培養(yǎng)的安全性。“細(xì)胞培養(yǎng)者現(xiàn)在能夠在一個培養(yǎng)箱中隔離細(xì)胞類型或不同的項(xiàng)目,在不受干擾的環(huán)境中節(jié)省空間和氣體,同時防止包括支原體在內(nèi)的循環(huán)交叉污染。”

雖然有些實(shí)驗(yàn)室對培養(yǎng)箱的尺寸和特征有所顧忌,但更大更復(fù)雜并不總是更好。需求有時需要一個小型的,個人大小的培養(yǎng)箱,用戶可以將其放入實(shí)驗(yàn)室的一個角落,忘記何時不使用它。對于這些用戶來說,來自Labnet 的18磅重的可移動  迷你微生物學(xué)和血液學(xué)培養(yǎng)箱可能是一個不錯的選擇。Labnet還提供了更大的  211DS型號,帶有內(nèi)部電源插座,可堆疊擱架,大型觀察面板和SmartChek™溫度控制系統(tǒng)。

Binder還攜帶一系列緊湊型培養(yǎng)箱,其型號為C 170,可堆疊并使用180°C空氣對設(shè)備進(jìn)行滅菌。

重要的功能

“在我們建立**個培養(yǎng)箱之前,我們向微生物學(xué)家詢問了他們**關(guān)心的問題,他們回答了'干燥'和'污染',”NuaireG際銷售副總裁Buckner Richerson說。

Nuaire通過明智地應(yīng)用HEPA過濾降低其培養(yǎng)箱(和生物安全柜)的污染風(fēng)險,以保持培養(yǎng)箱內(nèi)部符合ISO 5級清潔標(biāo)準(zhǔn)。主膠囊通過過濾和調(diào)節(jié),輕柔地連續(xù)擦洗腔室氣氛; 過濾器,泵和溫度傳感器都位于工作區(qū)域之外。

“這種設(shè)計每20分鐘更換一次培養(yǎng)箱的氣氛,同時**大限度地減少蒸發(fā),并在關(guān)門后20分鐘內(nèi)將裝置恢復(fù)到**佳運(yùn)行狀態(tài),”Richerson補(bǔ)充道。根據(jù)Richerson的說法,Nuaire每年銷售大約2,000個培養(yǎng)箱,幾年來沒有聽說過污染事件。“當(dāng)客戶確實(shí)遇到污染時,我們是**個聽到污染的人。”

作為一般污染緩解和蒸發(fā)**小化策略,Richerson建議緩慢換氣,盡可能使氣流垂直層流。水平流動的空氣產(chǎn)生風(fēng)洞效應(yīng),通過在樣品周圍產(chǎn)生氣流渦流來促進(jìn)污染和蒸發(fā)。

為了消除進(jìn)入和未過濾的病原體,除了**基本的模型外,Nuaire在其所有直接熱培養(yǎng)箱中都使用加熱滅菌。去污在145ºC長時間發(fā)生,通常是一夜之間。Nuaire還提供銅襯里內(nèi)飾作為選項(xiàng),Richerson說一些用戶更喜歡作為避免污染的額外步驟,但通常不是必需的。

NU-5710直熱式培養(yǎng)箱Richerson還指出,一些熱滅菌協(xié)議非常復(fù)雜,用戶**終會停止使用它們。循環(huán)可能需要人為干預(yù),移除內(nèi)部結(jié)構(gòu)(例如擱架)或用虛設(shè)單元替換溫度傳感器。“培養(yǎng)箱內(nèi)的所有東西都能在145攝氏度的溫度下存活,所以你永遠(yuǎn)不需要拿出任何東西。培養(yǎng)箱基本上變成了高壓滅菌器。“

所有培養(yǎng)箱都可以進(jìn)行手動清潔,但在Nuaire培養(yǎng)箱中,所有內(nèi)部角都是圓形的,這樣可以減少微生物可以抓住的區(qū)域,并便于使用化學(xué)藥劑進(jìn)行清潔。

NU-5710直熱式培養(yǎng)箱。圖片由NuAire提供。

 

加熱和消毒

水套是培養(yǎng)箱加熱的一種老策略。這些裝置仍然可用,特別是在二手市場中,但是水套已經(jīng)讓位于空氣護(hù)套,直接加熱或兩種技術(shù)的組合。

培養(yǎng)箱制造商在這三種加熱方案中引入了自己的改進(jìn)。例如,來自Eppendorf 的Galaxy®170S直熱式CO2培養(yǎng)箱就是一個帶有專有扭轉(zhuǎn)的直接加熱裝置的例子 - 一種六面,無風(fēng)扇,無過濾器的加熱系統(tǒng),根據(jù)該公司的說法,它可以防止變寬溫度和二氧化碳的波動,這是壓力細(xì)胞。

“客戶喜歡水套式培養(yǎng)箱的溫度安全性,但由于需要水夾套模型進(jìn)行持續(xù)維護(hù)以及泄漏風(fēng)險,因此已經(jīng)開始直接加熱模型,”Caron營銷副總裁Alan Campbell說道。產(chǎn)品與服務(wù)。后在2017年引入的卡隆CO其Wally®線2培養(yǎng)箱,其中,根據(jù)坎貝爾,提供的水夾套和直接熱設(shè)計的優(yōu)點(diǎn),“與自己無關(guān)的缺點(diǎn)。”卡隆使用包圍所述相變材料文化空間而不是水。

Wally還采用纖薄的外形設(shè)計,允許將設(shè)備放置在較小的實(shí)驗(yàn)室,走廊,過道和其他密封區(qū)域,其中培養(yǎng)箱門打開可能會導(dǎo)致問題。“與傳統(tǒng)的立方體培養(yǎng)箱相比,Wally可以節(jié)省高達(dá)19英寸的深度,”Campbell解釋道。

空間利用延伸到培養(yǎng)箱本身。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室工作人員只使用培養(yǎng)箱的前部區(qū)域,因?yàn)楸巢亢茈y到達(dá)。“他們支付的容量高達(dá)一半是浪費(fèi)的空間。Wally纖細(xì)的腔室深度使得所有腔室容積都可以使用,同時為**常用的細(xì)胞培養(yǎng)瓶/板尺寸提供足夠的空間。

Caron還對滅菌周期進(jìn)行了升級,在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)箱中,滅菌周期非常耗時(基于熱量)或勞動密集型(濕H 2 O 2)。Wally使用(另一項(xiàng)正在申請**的)干H 2 O 2循環(huán),Campbell說在短短兩小時內(nèi)提供可驗(yàn)證的12-log滅菌,“沒有耗時的腔室配置和濕H 2 O 2過程所需的清理“。

過氧化物滅菌裝置通常作為第三方升級添加到培養(yǎng)箱中。松下生產(chǎn)的H 2 O 2滅菌套件通過經(jīng)銷商銷售,例如VWR,該公司聲稱其  比熱滅菌快8倍。它還銷售全系列的培養(yǎng)箱,尺寸從幾立方英尺到30立方英尺不等,具有標(biāo)準(zhǔn)和可選功能,如加熱滅菌,紅外二氧化碳和氧氣傳感器,溫和氣流,微處理器控制,圖形監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。

鑒于“典型”培養(yǎng)箱的多樣化應(yīng)用和操作參數(shù)范圍,存在的消毒替代品并不令人驚訝。Analytic Jena提供一種培養(yǎng)箱型號UVP,它采用紫外線消毒代替熱,化學(xué)清洗或過氧化物。

無風(fēng)扇,無微生物

據(jù)里克·埃里森在美GBMT業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理,影響CO**的問題2培養(yǎng)箱交叉污染,振動,恢復(fù)慢和門開口后讀數(shù),以及對于微生物污染創(chuàng)造了機(jī)會的大門和墻壁上凝結(jié)。

CO2 Cell 190舒適培養(yǎng)箱,200C滅菌BMT在其CO2培養(yǎng)箱中采用無風(fēng)扇設(shè)計,顯著降低了前兩個問題的影響。“零振動實(shí)際上消除了細(xì)胞邊緣效應(yīng)的任何可能性,”埃里森說。“無風(fēng)扇設(shè)計還可以減少蒸發(fā),從而**大限度地減少樣品中的水分流失。”

無風(fēng)扇培養(yǎng)箱還增加了可用空間,因?yàn)椴恍枰艿阑騼?nèi)置HEPA組件。“維護(hù)和更換這些組件被消除,因?yàn)槭歉鼡Q風(fēng)扇HEPA過濾器元件的成本。”湍流氣流是潛在的污染的CO的主要來源2培養(yǎng)箱。“我們的培養(yǎng)箱專門設(shè)計用于提供**低的污染風(fēng)險,”Ellison補(bǔ)充道。

CO2 Cell 190舒適培養(yǎng)箱,200C滅菌。圖片由BMT提供。

污染從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的任何來源進(jìn)入培養(yǎng)箱,包括個人的頭發(fā)和衣服,打開的窗戶,甚**實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)。一旦進(jìn)入培養(yǎng)箱,微生物就會閂到風(fēng)扇上,在那里它們遍布整個裝置。

“粉絲仍然是培養(yǎng)箱中清潔的**困難的組成部分,”埃里森說。“因此,帶風(fēng)扇的培養(yǎng)箱需要在風(fēng)扇前添加昂貴的HEPA過濾器以保護(hù)風(fēng)扇。這增加了風(fēng)險和成本的另一個方面。“

這并不是說所有空中運(yùn)動都會傷害文化。例如,Amerex在其INCUMAX™培養(yǎng)箱中使用強(qiáng)制空氣循環(huán),  以提供開門后溫度均勻性和快速恢復(fù)。應(yīng)該可以在達(dá)到平衡之前獲得強(qiáng)勁的氣流,然后在維護(hù)模式下保持更不穩(wěn)定的氣流,但市場上沒有培養(yǎng)箱似乎具有此功能。

但是當(dāng)空氣傳播的生物進(jìn)入培養(yǎng)箱時,冷凝成為它們的生長介質(zhì)。BMT通過將孵育室包裹在直熱電纜中,使所有表面迅速達(dá)到指定溫度,從而**大限度地降低了這種風(fēng)險。三回路直接加熱設(shè)計允許編程四個關(guān)鍵加熱區(qū):腔室底部,腔室門,腔室壁和腔室頂部。BMT對它們進(jìn)行編程,以略微不同的速率加熱,以產(chǎn)生柔和,溫和的對流。

“**重要的是,對于冷凝控制,會產(chǎn)生一個冷點(diǎn)(相對于其他加熱區(qū)域),以便將水分吸到室底和水盤中,”Ellison補(bǔ)充道。“玻璃門由外部隔熱門加熱,以阻止冷凝形成,從而消除了細(xì)菌生長的環(huán)境,使得水套室不能。