نماد سایت نور صنعت تجهیز

انکوباتور CO2 چیست ؟

انکوباتور CO2 دستگاهی برای کنترل شرایط محیطی خاص میباشد. انکوباتور CO2 در آزمایشگاه های علوم زیستی برای کشت های بیولوژیکی استفاده می شود. دستگاه انکوباتور CO2 ملزم به حفظ شرایط محیطی مشابه داخل بدن انسان است.

این شرایط عبارتند از :

این سه شرط، شرایط بهینه را برای رشد سلول های بیولوژیکی ایجاد می کنند

انکوباتورهای CO2 دستگاه محبوبی از تجهیزات آزمایشگاهی هستند که رشد سلول ها یا بافت ها را در داخل واحد تحریک می کنند. این نوع انکوباتور های آزمایشگاهی کشت سلول یا بافت را در دمای پایدار 37 درجه سانتیگراد، سطح CO2  5 % ، مقدار PH ثابت 7.2-7.4 و سطح اشباع رطوبت نسبی 90 درصد نگه می دارند.

 

چرا CO2 در انکوباتور مورد نیاز است؟

سلول ها و بافت های جانوری در سطح CO2 400 ppm (0.04٪) یا کمی بالاتر در حال زندگی هستند.

چیزی که باعث ثبات ph خون و سلول‌ها در خون می‌شود سیستم بافری نام دارد. وقتی در موقعیتی خارج از محیط بدن قرار بگیریم سلول‌ها به مقدار زیادی اسیدی می‌شوند که این مشکل باید برطرف شود، برای رفع آن هم نیاز داریم که در محیط کشت سیستم بافری داشته باشیم که بی‌کربنات در این محیط این کار را انجام می‌دهد.

دی‌اکسید کربن درواقع برای حفظ کردن سیستم بافری موردنیاز است که انکوباتور CO2 آن را تأمین می‌کند

به منظور کشت سلول ها در شرایط بهینه، 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، از قلیایی یا اسیدی شدن pH داخل سلول ها جلوگیری می کنید، که هر دو مانع رشد سلول می شوند.

 

کاربردهای انکوباتور CO2

از انکوباتور CO2 برای تحقیقات در زمینه‌های میکروب‌شناسی، زیست‌شناسی سلولی و میکروبی به‌منظور کشت سلول و باکتری استفاده می‌شود. در بسیاری از برنامه‌های کاربردی مثل تحقیقاتی که درزمینه خون‌شناسی، تحقیقات بیوشیمیایی، تحقیقات ژنتیکی، فرآورده‌های دارویی و غذایی استفاده می‌شود نیز کاربرد دارد. صنایع طیور نیز به این دستگاه نیاز خواهند داشت. در موارد پزشکی نوعی از انکوباتور وجود دارد که نوزادان نارس بتوانند در آن رشد کنند. انکوباتور آزمایشگاهی مورد استفاده در آزمایشگاه میکروبی بیشترین کاربرد انکوباتور CO2 می‌باشد. با توجه به ظرفیت و اندازه‌ای که دارد برای منظور خاصی مورد استفاده قرار خواهد گرفت و گاهی لازم است امکانات اضافی نیز داشته باشد تا روند تحقیقات به خوبی انجام بگیرد.

 

استریل سازی

خطرات آلودگی در داخل دستگاه انکوباتور CO2 در درجه اول مربوط به آلودگی متقاطع قارچ ها، ویروس ها و باکتری ها است. این ها را می توان با استریل کردن بین نمونه ها کنترل کرد. با این حال، مهم است که استریل کردن با گرما یا آب فوق گرم در تماس مستقیم با سنسور CO2 نباشد. به همین دلیل، سنسور CO2 باید به گونه ای در انکوباتور ادغام شود که تحت تأثیر چرخه استریلیزاسیون قرار نگیرد.

 

محدودیت های دستگاه انکوباتور CO2

محدودیت‌های انکوباتورهای CO2 به دلیل ارتباط آنها با سطح اکسیژن است. عقل سلیم به ما می‌گوید که از آنجایی که بافت‌های زنده مانند کشت‌های سلولی انسان در هوای پر از اکسیژن 20.9 درصد رشد می‌کنند. این مقدار باید سطح اکسیژن مطلوب در داخل یک انکوباتور سلولی باشد. از آنجایی که هوای محیط 20.9 درصد اکسیژن دارد، انکوباتورهای CO2 نیازی به آب بندی از هوای بیرون ندارند.

 

مشکل این است که کشت سلول های زنده مختلف در سطوح مختلف اکسیژن رشد می کند. به عنوان مثال، در حالی که سلول های آلوئولی ریه در معرض 20.9٪ اکسیژن قرار دارند. سطح اکسیژن در خون شریانی به 10.5-13٪ کاهش می یابد. بسیاری از اندام ها به طور طبیعی در سطوح اکسیژن از 2-8٪ کار می کنند. به طور منطقی، قرار دادن هر کشت سلولی در معرض همان سطح اکسیژن 20.9 درصدی، محیطی متفاوت از آنچه در داخل بدن در معرض آن قرار گرفته بود، ایجاد می‌کند. و از این رو، نتایج رشد سلولی را تغییر می‌دهد.

 

نیاز به ایجاد شرایط بی هوازی برای کشت سلولی شامل کاربردهای متنوعی از جمله رشد بخش های بافت اندام، تشخیص سرطان، درمان ژنومی و تحقیقات ویروس و باکتری برای علوم صنعتی، دارویی و کشاورزی است.

برای پاسخ به این چالش، به جای استفاده از انکوباتورهای CO2، دانشمندان از انکوباتور های سه گاز CO2/O2/N2 استفاده می کنند. غلظت اکسیژن توسط نیتروژن کنترل می شود. و به طور غیر مستقیم با اندازه گیری اکسیژن و دی اکسید کربن اندازه گیری می شود.

 

منبع :

What is a CO2 Incubator?

 

5/5 - (3 امتیاز)
خروج از نسخه موبایل