انکوباتور آزمایشگاهی چیست ؟ و چه کاربردی دارد؟

انکوباتور یکی از مهمترین دستگاه های آزمایشگاهی برای نگهداری محیط کشت میکروارگانسیم ها می باشد که دارای انواع مختلف می باشد، انکوباتور آزمایشگاهی از جمله دستگاه‌هایی است که به وسیله  آن شرایط خاص محیطی از نظر دما، رطوبت و ترکیب گازهای موجود در هوا مانند اکسیژن و دی اکسید کربن کنترل می‌شود. در این مقاله قصد داریم به تعریف انکوباتور و کاربرد های آن بپردازیم.

انکوباتور آزمایشگاهی چیست؟

انکوباتور یک دستگاه پر کاربرد آزمایشگاهی می باشد که با تنظیم رطوبت، دما و فشار هوا باعث ایجاد محیطی مناسب برای رشد میکروارگانیسم ها می شود. از این دستگاه برای کشت باکتری، ویروس، کشت سلولی، آزمایش های بیوشیمیایی و ژنتیک در دمای 37 درجه و در  آزمایشگاه ها به کار می رود.

انکوباتور به دلیل مجهز بودن به عایق حرارتی محیط طبیعی برای رشد انواع میکروارگانیسم ها  فراهم می کند. اکثر  نمونه های این دستگاه که در فضای آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می گیرند، قادر می باشند تا به طور مداوم بین چرخه رطوبت، دما و فشار هوا یک آستانه تکرار تنظیم نمایند.

دستگاه در بسیاری از آزمایشگاه های تشخیص طبی و کنترل کیفی استفاده می شود. انکوباتور دارای انواع مختلفی می باشد که در ادامه به انواع آن پرداخته می شود.

 

انکوباتور آزمایشگاهی دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد؟ 

در عمل، انکوباتور آزمایشگاهی وظایف زیر را بر عهده دارد:

• ایجاد دمای یکنواخت و پایدار در طول زمان

• شبیه‌سازی شرایط رشد طبیعی برای سلول‌ها و میکروارگانیسم‌ها

• جلوگیری از نوسانات دمایی که باعث خطا در آزمایش می‌شود

• فراهم‌کردن محیط ایمن برای نگهداری نمونه‌های حساس

• افزایش تکرارپذیری نتایج آزمایشگاهی

به همین دلیل، انکوباتور در بسیاری از آزمایش‌ها یک مرحله غیرقابل حذف محسوب می‌شود.

 

کاربردهای انکوباتور آزمایشگاهی 

۱. کشت و رشد میکروارگانیسم‌ها

یکی از مهم‌ترین کاربردهای انکوباتور، فراهم‌کردن شرایط مناسب برای رشد باکتری‌ها، قارچ‌ها و مخمرهاست. کنترل دقیق دما باعث می‌شود رشد میکروارگانیسم‌ها قابل پیش‌بینی و قابل تحلیل باشد.

---

۲. نگهداری نمونه‌های حساس در بازه زمانی مشخص

برخی نمونه‌ها باید پیش از انجام تست یا بین مراحل آزمایش، در دمای ثابت نگهداری شوند. انکوباتور این امکان را فراهم می‌کند بدون اینکه کیفیت نمونه کاهش یابد.

---

۳. آزمایش‌های کنترل کیفیت در صنایع

در صنایع دارویی، غذایی و بهداشتی، از انکوباتور برای بررسی پایداری محصولات، رشد آلودگی‌های احتمالی و کنترل کیفیت استفاده می‌شود.

---

۴. مطالعات تحقیقاتی و دانشگاهی

در پروژه‌های تحقیقاتی، انکوباتور نقش مهمی در:

• بررسی رفتار سلول‌ها

• آزمایش واکنش‌های بیولوژیک

• مطالعات رشد و تکثیر

ایفا می‌کند و ثبات شرایط محیطی در این آزمایش‌ها حیاتی است.

---

۵. تست‌های وابسته به زمان و دما

برخی تست‌ها نیاز دارند نمونه برای مدت مشخصی در دمای ثابت باقی بماند. انکوباتور امکان اجرای دقیق این تست‌ها را فراهم می‌کند و از خطای انسانی جلوگیری می‌شود.

 

تفاوت کاربرد انکوباتور در آزمایشگاه‌های مختلف

نکته‌ای که معمولاً در سایت‌ها گفته نمی‌شود این است که کاربرد انکوباتور بسته به نوع آزمایشگاه متفاوت است:

• در آزمایشگاه تشخیص طبی: تمرکز بر دقت و پایداری

• در مراکز تحقیقاتی: تمرکز بر کنترل دقیق شرایط

• در صنایع: تمرکز بر تکرارپذیری و استانداردسازی

• در مراکز آموزشی: تمرکز بر سادگی کاربری و ایمنی

این تفاوت‌ها تعیین می‌کند چه نوع انکوباتوری انتخاب شود.

 

اشتباهات رایج در استفاده از انکوباتور آزمایشگاهی

برخی خطاها باعث کاهش دقت نتایج می‌شوند، از جمله:

• باز و بسته کردن بیش‌ازحد درب دستگاه

• پر کردن بیش از ظرفیت مجاز

• قرار دادن نمونه‌ها بدون گردش مناسب هوا

• بی‌توجهی به کالیبراسیون دوره‌ای

• استفاده از انکوباتور نامناسب برای نوع آزمایش

آگاهی از این موارد، عمر دستگاه و کیفیت نتایج را افزایش می‌دهد.

 

چه عواملی کاربرد انکوباتور را تعیین می‌کند؟

برای استفاده مؤثر از انکوباتور باید به این عوامل توجه کرد:

• نوع نمونه

• مدت زمان نگهداری

• حساسیت به نوسان دما

• حجم کاری روزانه

• نیاز به کنترل رطوبت یا گاز

این موارد مشخص می‌کند انکوباتور تا چه حد در فرآیند آزمایش نقش کلیدی دارد.

 

انواع انکوباتور

1-2 انکوباتور ساده

انکوباتورها بر اساس نوع کاربردشان به چند دسته تقسیم می شود. که عبارتند از:

این نوع  انکوباتور دمای داخلی آن  از دمای محیط شروع شده و توانایی گرم کردن تا 80 درجه بالاتر از دمای محیط را دارد. این نمونه انکوباتور در دمای 37 درجه کاربرد دارد و به همین منظور به انکوباتور 37 درجه نیز معروف است.همانطور که می دانید ℃37 دمای محیط است و شبیه سازی برای کشت در این دما انجام می گردد.

ساختار این دستگاه فقط به وسیله  المنت است و یخچال ندارد .

انکوباتور ساده

انکوباتور یخچال دار

این نوع از انکوباتور داری هر دو سیستم سرمایشی و گرمایشی می باشد که قابلیت کنترل دما از 0 تا 65  درجه سانتی گراد را دارد. و برای کشت باکتری های خاص در دماهای پایین استفاده می شود.

کاربرد این نمونه انکوباتور در دمای 25 درجه سانتیگراد است و در آزمایشگاه میکروبی و تشخیص طبی بسیار پر کاربرد است. دارای دو  مدل محفظه آلومینیوم و محفظه استیل می باشد .

انکوباتور یخچال دار برند memmert

انکوباتور co2 دار

انکوباتور CO2 برای نگهداری سلول های کشت در شرایط بهینه به کار می رود، محیطی که در آن رشد می کنند باید در pH خنثی (حدود pH 7) باقی بماند.H2O موجود در سلول ها را می توان با افزودن CO2 اضافی به بافر اسید کربنیک (H2CO3) تبدیل کرد. ترکیب H2O و CO2 منجر به بی کربنات (HCO3-) و H2CO3 می شود که pH را خنثی نگه می دارد و بنابراین مشخص شده است که کمترین رشد سلول های بیولوژیکی را تحت تأثیر قرار می دهد.  به عبارت دیگر، با افزودن CO2 اضافی در سطح مناسب، اکسیژن را متعادل می‌کنید و از قلیایی یا اسیدی شدن pH داخل سلول‌ها جلوگیری می‌کنید که هر دو رشد سلول را مهار می‌کنند.

انکوباتور co2 دار memmert

 

4-2شیکر انکوباتور

شیکر انکوباتور علاوه بر  کنترل دمای محفظه، در تکان دادن بالون ها به صورت اوربیتالی یا دایره ای نیز نقش دارد. این نوع انکوباتور ها به اشکال دیواری یا عمودی موجود هستند و اکثرا قابلیت خنک کنندگی در دمای پایین تر از دمای محیط را  دارند.

این دستگاه ترکیبی از انکوباتور یخچالدار و شیکر ارلن بالن است و یک طرح شبکه ای از فنر بر روی شیکر دارد که قرار دادن هر سایز ارلن و بالن را بر روی صفحه آن ممکن می سازد. انکوباتور شیکردار یک دستگاه دو کاره و خاص در آزمایشگاه میباشد

انکوباتور شیکر دار

اجزای انکوباتور

• منبع تغذیه
• درب
• محفظه نگهداری نمونه
• سیستم کنترل دما
• سیستم کنترل رطوبت
• سیستم کنترل گازها (انکوباتور co2)
• سیستم آلارم
• سیستم ثبات
• قفسه های سوراخ دار
• اصول عملكرد انکوباتور چیست ؟

انکوباتور آزمایشگاهی برای رشد و نگهداری کشت های میکروبیولوژیکی یا سلولی استفاده می شود. این دستگاه با کنترل رطوبت، دما، میزان اکسیژن و دی‌اکسید کربن شرایطی مناسب برای رشد ارگانیسم‌های زنده فراهم می‌کند.

از انکوباتور به منظور انتقال گرما و کنترل محیطی جهت رسیدن به شرایط لازم برای روش هاي ویژه آزمایشگاهی استفاده می شود.

معمولاً انکوباتورها دارای یک سیستم متشكل از مقاوم هاي الکتریکی یا همان المنت ها است که با ترموستات و یا میکروپروسسور کنترل می شود.

براي سیستم های انتقال گرما، از هدایت و یا همرفت طبیعی و یا اجباري گرما به کار می رود.

برای استفاده از انکوباتور آزمایشگاهی، مراحل زیر را باید انجام داد:

1. تنظیم دما: دمای مناسب برای رشد هر نوع باکتری، قارچ و سلول متفاوت است. بنابراین، باید دمای مناسب برای رشد ارگانیسم مورد نظر را تنظیم کرد.
2. تنظیم رطوبت: رطوبت مناسب برای رشد ارگانیسم‌ها نیز متفاوت است. برای رشد برخی از باکتری‌ها، رطوبت بالا لازم است، در حالی که برای رشد برخی دیگر، رطوبت کمتر مناسب است.
3. تنظیم میزان اکسیژن و دی‌اکسید کربن: برخی از باکتری‌ها برای رشد به اکسیژن نیاز دارند، در حالی که برخی دیگر برای رشد به دی‌اکسید کربن نیاز دارند. برای رشد برخی از باکتری‌ها، میزان اکسیژن و دی‌اکسید کربن باید تنظیم شود.
4. قرار دادن نمونه در انکوباتور: پس از تنظیم شرایط مناسب، نمونه در داخل انکوباتور قرار داده می‌شود.
5. نظارت بر رشد: برای رشد ارگانیسم‌ها، زمان مشخصی لازم است. در این مدت، باید شرایط دما، رطوبت و میزان اکسیژن و دی‌اکسید کربن را نظارت کرد.
6. برداشت نمونه: پس از رشد کامل، نمونه از داخل انکوباتور برداشته می‌شود و برای آزمایشات بعدی استفاده می‌شود.

 انکوباتورها کاربردهای گسترده ای در زمینه های مختلف از جمله کشت سلولی، مطالعات دارویی، مطالعات هماتولوژیک و مطالعات بیوشیمیایی دارند.

راهنمای استفاده از انکوباتور

• پیش از شروع به کار، داخل دستگاه را کاملا ضد عفونی کنید تا بقایای میکروارگانیسم های کشت های قبلی آسیبی به آزمایش شما نزند.
• تنظیمات دمایی و سایر شرایط محیطی مانند درصد گاز های اتمسفر محفظه داخل دستگاه را انجام دهید.
• درب انکوباتور را ببندید و صبر کنید تا به دمای مورد نظر برسد. معمولا یک ترمومتر دمای محفظه داخل را به شما نشان می دهد.
• پس از ایجاد تمام این شرایط، بستر های کشت را داخل دستگاه و روی صفحات مشبک قرار دهید. درب انکوباتور را ببندید تا کشت برای مدت زمان معین انجام شود.
• از آنجایی که میکروارگانیسم ها مستعد تغییر دما هستند، باید از نوسانات دمای کابینت با باز کردن مکرر در جلوگیری شود.
• پارامترهای مورد نیاز رشد ارگانیسم باید قبل از قرار دادن صفحات کشت در داخل کابینت برآورده شود.
• صفحات باید وارونه با درپوش در پایین قرار داده شوند تا از متراکم شدن آب روی رسانه جلوگیری شود.
• در حین کارکردن انکوباتور برای مدت طولانی، آب استریل باید در زیر قفسه ها قرار داده شود تا از خشک شدن محیط کشت جلوگیری شود.

جمع بندی

همانطور که در این مقاله خواندیم دستگاه انکوباتور دستگاه عایق بندی شده است که شرایط بهینه دما، رطوبت و سایر شرایط محیطی مورد نیاز برای رشد موجودات را در شرایط مصنوعی فراهم می کند. همچنین از دستگاه انکوباتور می توان برای پرورش موجودات تک سلولی و چند سلولی استفاده کرد. شرکت آرنا ژن تجهیز با سابقه 10 ساله یکی از معتبرتریرین مراکز فروش انواع انکوباتور های ایرانی و خارجی می باشد.