تهران، خیابان ولیعصر، پایینتر از سه راه جمهوری، کوچه سخنور، ساختمان شماره 117، طبقه 5
021-66709528
انکوباتور دستگاهی آزمایشگاهی است که محیطی کنترلشده برای رشد و نگهداری انواع کشتهای سلولی، میکروبی و بافتی فراهم میکند. این دستگاه با تنظیم دقیق عواملی مانند دما، رطوبت و گازهایی نظیر CO2 و O2، شرایطی مشابه بدن موجودات زنده را شبیهسازی مینماید. انکوباتورها در مطالعات زیستشناسی سلولی، میکروبیولوژی و پژوهشهای مولکولی، کاربرد گستردهای دارند. دمای معمول عملکرد این دستگاهها بین ۳۵ تا ۴۰ درجه سانتیگراد است. برای رشد سلولهای پستانداران یا باکتریهایی مانند اشرشیا کلی، دمای ۳۷ درجه مناسبترین بازه محسوب میشود.
برخی میکروارگانیسمها برای رشد به شرایط دمایی خاصتری نیاز دارند؛ بهعنوان نمونه، قارچ ساکارومایسس سرویزیه که در صنایع تخمیر و تحقیقات ژنتیکی کاربرد دارد، در دمای حدود ۳۰ درجه سانتیگراد بهترین عملکرد را دارد. انکوباتورهای پیشرفته این امکان را فراهم میسازند تا علاوه بر تنظیم دما، رطوبت محیط و غلظت CO2 نیز کنترل شود. برای کشت سلولهای پستانداران، رطوبت بالای ۸۰ درصد و غلظت CO2 حدود ۵ درصد ضروری است. چنین شرایطی سبب پایداری pH محیط شده و بازدهی کشت سلولی را بهطور چشمگیری افزایش میدهد.
دستگاه انکوباتور از اجزای مختلفی تشکیل شده که هر کدام نقش مهمی در ایجاد شرایط پایدار برای رشد میکروارگانیسمها و سلولها دارند. بدنه عایقدار و درب شیشهای دو جداره برای حفظ دما، سیستم گرمایشی جهت تأمین حرارت یکنواخت، کنترلر دما و سنسورهای دقیق مانند ترموکوپل برای تنظیم حرارت، از بخشهای اصلی این دستگاه محسوب میشوند. در مدلهای پیشرفته، انکوباتور مجهز به سیستم تأمین رطوبت، تزریق CO2، فن توزیع هوا و هشداردهندههای ایمنی است که همگی برای حفظ شرایط مناسب کشت میکروبی و سلولی طراحی شدهاند.
محفظه آلومینیومی گرما را سریعتر جذب میکند؛ اما ممکن است به سرعت گرمای خود را از دست بدهد. آنها قابل شستشو نیستند؛ زیرا در برابر خوردگی و زنگزدگی مقاومت کمتری دارند. نوری که جذب میکنند بازتاب ندارد و دقت دمای آنها بالاست. محفظههای استیل با تحمل دمایی بالا و مقاومت در برابر زنگزدگی، طول عمر بیشتری دارند. دقت دمایی دستگاههای استیل کمتر از آلومینیوم است، ولی امکان شستشوی آنها وجود دارد و قیمت بالاتری دارند.
انکوباتور از نظر لغوی به معنی ماشین جوجهکشی است. ریشه این کلمه رشد و پرورش دادن است. به همین منظور در آزمایشگاهها از این تجهیزات جهت کشت باکتری و دیگر امور آزمایشگاهی استفاده میشود. انکوباتورها به دو دسته معمولی و قابل برنامهریزی (هوشمند) تقسیم میشوند. عملکرد انکوباتور آزمایشگاهی بر اساس هدایت گرمایی و همرفت یا جابجایی اجباری است. المنتهایی که انرژی خود را از جریان برق شهر میگیرند، وظیفه تولید گرما را بر عهده دارند و فنهای نصب شده در دستگاه، وظیفه توزیع یکنواخت حرارت را در سر تا سر دستگاه دارند.
انکوباتور از جمله تجهیزات حیاتی در آزمایشگاههای میکروبیولوژی، ژنتیک و زیستشناسی سلولی و مولکولی محسوب میشود. این دستگاه نهتنها برای کشت و نگهداری سلولها، بلکه در رشد نوزادان نارس، تولید فرآوردههای دارویی و غذایی، مطالعات خونشناسی و تحقیقات ژنتیکی نیز به کار میرود. انکوباتورها با توجه به نوع کاربرد و نیاز، در مدلهای مختلفی طراحی میشوند. از رایجترین انواع انکوباتور میتوان به مدلهای معمولی، یخچالدار، انکوباتور CO2 آزمایشگاهی و انکوباتور شیکردار اشاره کرد. همچنین از نظر ساختاری، این دستگاهها در سه نوع رومیزی، ایستاده روی زمین و مدلهای اتاقی (Walk-in) تولید میشوند. هرکدام از این مدلها متناسب با فضای آزمایشگاه و حجم مورد نیاز برای کشت انتخاب میشوند.
انکوباتور نوزاد یا گرمخانه، یکی از تجهیزات حیاتی در بخش NICU (مراقبتهای ویژه نوزادان) است که برای ایجاد محیطی کنترلشده جهت مراقبت از نوزادانی با شرایط خاص بهکار میرود. این دستگاه با تنظیم دمای بدن، رطوبت و اکسیژن محیط، شرایطی ایمن و پایدار برای رشد و بهبودی نوزاد فراهم میسازد. حضور پرستار و پایش لحظهای علائم حیاتی نیز در این محیط تسهیل میشود. نوزادان در شرایط زیر معمولاً نیاز به بستری در انکوباتور دارند:
انکوباتور نوزاد معمولاً شامل محفظهای است که فضای نیمهبسته دارد تا موقعیت و شرایط دما، رطوبت و فشار هوای داخل آن را کنترل کند. این تجهیزات با استفاده از سنسورها و دستگاههای کنترلی، شرایط جوی انکوباتور را تنظیم میکنند. انکوباتورها میتوانند برای رشد اعضای حیاتی و حفظ زندگی نوزادان زودرس، فضایی ایمن و مناسبی را فراهم کنند. بسیاری از نوزادان زودرس بدون شرایط مناسب نمیتوانند زنده بمانند. با این حال این تجهیزات بر خلاف یک گهواره ساده قادرند دما، رطوبت، میزان اکسیژن و نور را کنترل کنند.
با کنترل شرایط توسط این دستگاه، از آسیب به نوزادان همچون ترک پوست جلوگیری به عمل میآید. همچنین برخی از آنها شامل تجهیزات یا سیستمهای خاص از جمله کنترل ضربان قلب و اندازه گیری درجه حرارت هستند. دستگاه انکوباتور نوزاد یکی از تکنولوژیهای پیشرفته پزشکی محسوب میشود که در مراقبت و درمان نوزادان پس از زایمان زودرس و نوزادان کم وزن نقش مهمی دارد. این دستگاه با ایجاد یک محیط مناسب و کنترل شده، به نوزادان کمک میکند تا فرصت رشد و بهبود سلامتی خود را مهیا کنند. ضمناً استفاده از دستگاه سونیکید برای پایش جنین و مراقبت از مادران باردار بسیار توصیه میشود.
کنترل دما، درصد رطوبت و غلظت CO2 جهت رشد و بقاء سلولها در انکوباتور حیاتی است. دمای بهینه برای رشد سلولهای جانوری، 37 درجه سانتیگراد است. رطوبت 95% باعث ممانعت از خشک شدن محیط کشت میشود. CO2 نیز جهت کنترل pH و ظرفیت بافری محیط کشت ضروری است. استفاده از بافر CO2-بیکربنات باعث تنظیم pH محیط کشت در محدوده 7.2 الی 7.4 میشود. انکوباتور CO2 طوری طراحی شده که محیط داخل کاملاً از محیط بیرون ایزوله است. در این دستگاه علاوه بر درب اصلی، یک درب شیشهای جهت ویزیت کارشناسان تعبیه میشود. هدف حفظ شرایط ایزوله در هنگام بازدید از محتویات داخل است.
داخل دستگاه از مواد ضد زنگ نظیر استیل ساخته میشود. فضای داخل دارای کمترین گوشه و تیزی است تا مانع از تجمع آلودگی شود. در مورد کشتهای حساس، کوچکترین آلودگی میتواند هفتهها کار را مختل کند. هوای ورودی به انکوباتور ابتدا از یک فیلتر استریل عبور میکند. داخل دستگاه با استفاده از قفسههای استیل قفسه بندی شده تا نمونهها در ردیفهای مختلف قرار گیرند. چالش اصلی، توزیع یکنواخت رطوبت و CO2 در داخل انکوباتور است.
انکوباتور استاندارد یکی از رایجترین و سادهترین مدلهای انکوباتور آزمایشگاهی است که در بسیاری از مراکز پژوهشی و تشخیص طبی مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه برای انجام آزمایشهایی در حوزههای بیوشیمی، خونشناسی، کشت سلولی و ذخیرهسازی اطلاعات سلولی کاربرد دارد. برخلاف مدلهای پیشرفتهتر مانند انکوباتور CO2 یا شیکردار، مدل استاندارد فاقد سیستم تزریق گاز یا حرکتدهنده داخلی است؛ اما قابلیت حفظ دمای پایدار در بازه مشخص (معمولاً بین ۳۵ تا ۴۰ درجه سانتیگراد) را دارد. بهدلیل سادگی در طراحی و کاربری آسان، این نوع انکوباتور انتخاب مناسبی برای کارهای عمومی آزمایشگاهی و آموزشی است. ساختار مقاوم، مصرف انرژی پایین و دقت در کنترل دما، از جمله مزایای آن محسوب میشوند.
انکوباتور مرطوب نوعی دستگاه پیشرفته آزمایشگاهی است که با تنظیم همزمان دما و رطوبت، شرایط بهینه برای رشد سلولهای حساس را فراهم میکند. این دستگاه با استفاده از گرمای داخلی، آب مقطر موجود در محفظه را تبخیر کرده و رطوبت مورد نیاز را تأمین مینماید. وجود رطوبت یکنواخت درون انکوباتور از خشک شدن محیط کشت جلوگیری کرده و برای سلولهای پستانداران و کشتهای خاص کاملاً ضروری است.
بسیاری از مدلهای انکوباتور مرطوب علاوه بر ایجاد دمای گرم، قابلیت کاهش دما و تولید محیط سرد را نیز دارند. این ویژگی موجب افزایش کاربرد دستگاه در شرایط تحقیقاتی خاص، مانند نگهداری نمونههای حساس به گرما، میشود. استفاده از انکوباتور مرطوب در زمینههایی مانند بیولوژی مولکولی، مهندسی بافت، فارماکولوژی و تحقیقات سلولی رایج است و دقت بالا در کنترل شرایط محیطی از مزایای کلیدی آن بهشمار میرود.
برخی از نمونههای کشت هوازی، غوطهور در محیط مایع و یا همراه با سیالات هستند که برای رشد آنها از انکوباتور شیکردار استفاده میکنند. دمای نمونه از طریق سیستم کنترل دما و سیستم خنک کننده کاهش مییابد. اجزای آنها با سایر انکوباتورها متفاوت است. به طور مثال، صفحههای متحرک آنها توانایی چرخش در مسیرهای خطی و دایرهای را فراهم میکند.
کار با میکروارگانیسمها در صنایع پزشکی و صنایع غذایی بسیار زیاد و جزء لاینفک این صنایع است. از طرفی، رشد و تکثیر میکروارگانیسم مستلزم محیا کردن شرایط انکوباسیون یکنواخت است. استفاده از انکوباتور آزمایشگاهی یخچالدار باعث ایجاد شرایط یکنواخت و پایدار جهت رشد و تکثیر میکروارگانیسمها میشود. با استفاده از کمپرسور میتوان به آسانی دما را در محدوده 5- تا 100 درجه سانتیگراد تنظیم کرد. علاوه براین، امکان تغییر دمای ناگهانی در این نوع انکوباتورها وجود دارد.
با استفاده از تغییر ناگهانی دما در انکوباتور میتوان فرآیند گندزدایی را نیز انجام داد. از طرفی در بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی، دما باید سریعاً تغییر کند، که این قابلیت در انکوباتورهای یخچالدار وجود دارد. اکثر انکوباتورهای یخچالدار مجهز به تایمر جهت برنامهریزی هفتگی هستند. علاوه براین، امکان اجرای چند فرآیند با دماهای مختلف در این نوع انکوباتور وجود دارد.
تمیزکاری منظم و صحیح انکوباتور بسیار مهم است تا به حفظ شرایط بهینه برای رشد میکروارگانیسمها و دقت نتایج آزمایشها کمک کند. در ادامه توصیههایی برای نظافت و تمیز کاری انکوباتور ارائه شده است:
اتوکلاو و انکوباتور دو وسیله متفاوت هستند که برای دو کاربرد مختلف استفاده میشوند. اتوکلاو دستگاهی است که برای ضدعفونی کردن و استریل کردن ابزارها و تجهیزات پزشکی با استفاده از بخار آب تحت فشار استفاده میشود. این عمل از طریق ایجاد گرما و فشار بالا انجام میشود که باعث از بین بردن میکروارگانیسمهایی مانند باکتریها، ویروسها و قارچها میشود. از اتوکلاوها به طور گسترده در مراکز پزشکی، آزمایشگاهها، صنایع غذایی و صنایع داروسازی استفاده میشود.
انکوباتور دستگاهی است که برای نگهداری و رشد میکروارگانیسمهایی مانند باکتریها و قارچها، در آزمایشگاهها و مراکز پژوهشی استفاده میشود. این دستگاه معمولاً دارای سیستمهای کنترل دما، رطوبت و عوامل دیگری است که میکروارگانیسمها برای رشد و تکثیر به آنها نیاز دارند. انکوباتورها از طریق ایجاد شرایط مناسب برای محیط کشت، به پژوهشگران امکان میدهند تا در کشتهای میکروبیولوژی بنیادی و تحقیقات علمی، از این دستگاه استفاده کنند. در نتیجه، عمده تفاوت بین دستگاه اتوکلاو و انکوباتور در استفادههای مختلفی است که برای آنها تعریف شده است. به طور خلاصه، اتوکلاو برای استریلکردن و از بینبردن میکروارگانیسمها استفاده میشود، در حالی که انکوباتور برای شرایط مناسب جهت رشد و نگهداری میکروارگانیسمها به کار میرود.
در رشتههای پزشکی همچون زیستشناسی، میکروبیولوژیکی و زیستشناسی سلولی، تحقیقات و پژوهشهای علمی گستردهای صورت میگیرد. اولین گام برای انجام پژوهش در رشتههای پزشکی، آزمایش و ارزیابی پدیدهها با استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی استاندارد است. با پیشرفت دانش بشری و توسعه تجهیزات و ابزارها در این زمینه، دستاوردهای مهم و پیشرفتهای عظیمی در رشتههای پزشکی رقم خورده است. انکوباتور یکی از تجهیزات آزمایشگاهی است که در تحقیقات به وفور مورد استفاده قرار میگیرد.
اساس کار آنها رشد ارگانیسمهای زنده در حالت مطلوب است. تا پیش از طراحی و اختراع آنها، رشد و کشت سلول با روشهای ناکارآمد، نتایج نامطلوبی به همراه داشت. امروزه با خرید انکوباتور آزمایشگاهی، سلولهای زنده و باکتریها در حالت بهینه رشد قرار میگیرند؛ زیرا این دستگاهها میتوانند دما، رطوبت، نور، اکسیژن، مونوکسید کربن و سایر الزامات را برای رشد آنها فراهم کنند.
به علت دقت بالای انکوباتور نسبت به آون، پزشکان در تشخیص بیماریها و تودههای سرطانی از آن استفاده بسیار زیادی میکنند. به این صورت که پزشکان با انجام نمونهبرداری و قراردادن آن در دستگاه انکوباتور، به سلولها اجازه رشد و تکثیر میدهند. با رشد سلولها در مدت زمان کم، میتوان به سرعت علل بیماری و نوع آن را شناسایی کرد. پیشنهاد میکنیم جهت کشت بافت گیاهی از اتاق کشت بافت استفاده کنید.
آب مورد استفاده در انکوباتور باید کاملاً استریل و با خلوص بالا باشد تا از ورود آلودگیهای میکروبی به داخل محفظه جلوگیری کند. سیستمهای گرمایشی دستگاه، آب را به بخار تبدیل کرده و از طریق دریچهها به داخل محفظه منتقل میکنند تا رطوبت مناسبی ایجاد شود. استفاده از آب با کیفیت پایین میتواند باعث گرفتگی لولهها، اختلال در عملکرد سنسورها و کاهش دقت کنترل رطوبت شود، بنابراین انتخاب آب مناسب برای عملکرد بهینه دستگاه بسیار حیاتی است.
برای تمیز کردن انکوباتور آزمایشگاهی معمولاً از الکل ۷۰ درصد استفاده میشود که خاصیت ضدعفونیکننده مؤثری دارد. ابتدا مطمئن شوید دستگاه کاملاً خنک است، زیرا استفاده از الکل روی سطح داغ میتواند باعث تبخیر سریع و خطر اشتعال یا انفجار شود. پس از خاموش کردن و خنک شدن انکوباتور، بدنه داخلی و خارجی را با پارچه نرم آغشته به الکل بهخوبی پاک کنید تا هرگونه آلودگی و میکروب از بین برود و دستگاه برای استفاده مجدد آماده شود.
برای استفاده ایمن و بهینه از انکوباتور آزمایشگاهی، نکات مهمی باید رعایت شود. از قراردادن دستگاه نزدیک دربهای ورودی اصلی یا هواکشها خودداری کنید تا نوسانات دما و جریان هوا بر عملکرد تأثیر نگذارد. انکوباتور را روی سطحی صاف و متعادل نصب کنید و هرگز مواد فرار یا قابل اشتعال داخل آن قرار ندهید، زیرا افزایش حرارت میتواند خطر آتشسوزی یا انفجار ایجاد کند. همچنین قفسهها و دیوارههای داخلی باید همیشه خشک و تمیز نگه داشته شوند.
در انتخاب انکوباتور آزمایشگاهی، عوامل مختلفی باید بررسی شوند تا عملکرد دستگاه با نیازهای عملیاتی هماهنگ باشد. ظرفیت داخلی دستگاه و تعداد کشتهای مورد انتظار در هر بازه زمانی، نقشی اساسی در تعیین ابعاد انکوباتور ایفا میکنند. پارامترهایی مانند دما، سطح CO₂، رطوبت و فضای فیزیکی موجود در محیط آزمایشگاه از دیگر معیارهای مهم هستند. نزدیکی انکوباتور به تجهیزات دیگر میتواند خطرآفرین باشد، بنابراین جانمایی صحیح آن باید با دقت و بر اساس الزامات ایمنی انجام شود.
ویژگیهایی مانند تعداد قفسهها، مصرف انرژی و امکان استفاده از منبع تغذیه اضطراری نیز در انتخاب انکوباتور نقش کلیدی دارند؛ بهویژه در آزمایشگاههایی که دستگاهها باید بهصورت مداوم روشن بمانند. استفاده از مدلهایی با مصرف برق پایین، هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد. قابلیتهایی نظیر نمایشگر لمسی، آلارمهای هوشمند، ذخیرهسازی دادهها و قفسههای قابل تنظیم، کاربرد دستگاه را سادهتر کرده و بهرهوری را افزایش میدهند. انتخاب آگاهانه، ضامن دوام، دقت و ایمنی در فرآیندهای آزمایشگاهی خواهد بود.
نصب و راه اندازی دستگاه انکوباتور به الزامات خاصی نیاز دارد؛ زیرا انکوباتورها برای حفظ شرایط محیطی استاندارد و مناسب برای رشد و تکامل میکروارگانیسمها یا تولید نتایج تجربی بر اساس شرایط گرمایی و رطوبتی خاص طراحی شدهاند. در زیر برخی از الزامات نصب و راه اندازی دستگاه انکوباتور را بررسی میکنیم:
قیمت انکوباتور بر اساس کاربرد، نوع کارکرد و اندازه متفاوت است. اختلاف قیمت این دستگاهها در بازار به نوع طراحی و برند بستگی دارد. برخی از مدلها دارای دو درب هستند که یکی از آنها شیشهای و دیگری استیل است. در افزایش قیمت انکوباتور، ویژگیهای آن نقش مهمی دارند. به طور مثال در برخی از آنها امکان برداشتن قفسه برای ضدعفونی کردن درون دستگاه وجود دارد. هنگام خرید انکوباتور آزمایشگاهی، قیمت آن بسته به نوع، طیف دما، رطوبت نسبی و متریال تعیین میشود. انکوباتورهای آزمایشگاهی برخوردار از سنسورها و سیستمهای کنترل هوشمند، قیمت بالاتری دارند.