Co warto wiedzieć o inkubatorach z chłodzeniem

Definicja

Czym jest inkubator z chłodzeniem?

Inkubator z chłodzeniem to inkubator, który może nie tylko ogrzewać, ale także chłodzić. Dzięki takiemu systemowi kontroli temperatury możliwa jest inkubacja lub przechowywanie próbek zarówno powyżej, jak i poniżej temperatury otoczenia. Inkubatory z chłodzeniem są stosowane w laboratoriach mikrobiologicznych i należą do ich standardowego wyposażenia. Stabilne warunki inkubacji są podczas pracy z mikroorganizmami niezbędne. Urządzenia używane do tego celu muszą zatem gwarantować dokładną i stałą temperaturę.

Budowa

Budowa i działanie inkubatora z chłodzeniem

Inkubator z chłodzeniem ma wnętrze (objętość użytkową), w którym regulowana i utrzymywana jest żądana temperatura. 

Szczególnie wyrównaną temperaturę na wszystkich półkach w inkubatorach z chłodzeniem BINDER uzyskuje się dzięki dwustronnemu poziomemu przepływowi powietrza. Powietrze jest zasysane z powrotem do podwójnej tylnej ściany przez wentylator. W tylnej części inkubatora, która nie jest częścią przestrzeni użytkowej, powietrze jest ponownie kondycjonowane, a więc dopasowywane do ustawionej temperatury, zanim zostanie ponownie wprowadzone do przestrzeni użytkowej urządzenia przez perforowane ściany boczne po obu stronach. Dzięki temu dwustronnemu poziomemu przepływowi powietrza w urządzeniach BINDER uzyskuje się jednorodne i stabilne temperatury. Wewnętrzne szklane drzwi umożliwiają podgląd próbek bez wpływu na atmosferę we wnętrzu. 

Obszary zastosowań inkubatorów z chłodzeniem

Inkubatory z chłodzeniem są stosowane w mikrobiologii w różnych branżach i obszarach, na przykład w badaniach farmaceutycznych i medycznych, w przemyśle spożywczym czy też w monitoringu środowiska naturalnego. Kolejny obszar zastosowań stanowią badania i rozwój akumulatorów, gdzie inkubatory z chłodzeniem są wykorzystywane jako „komory klimatyczne bez kontroli wilgotności”.

Zastosowania mikrobiologiczne

  • Nauki biologiczne, medycyna: badania podstawowe, badania medyczne
  • Badania farmaceutyczne: badania nad substancjami czynnymi (głównie hodowla komórkowa, ale także mikrobiologia)
  • Przemysł spożywczy: testy sterylności i oznaczanie liczby zarodników bakterii (sterylność, obciążenie biologiczne)
  • Autoryzowane centra testowe: analizy wody pitnej
  • Produkcja farmaceutyczna: monitorowanie środowiska, analizy wody

Zastosowania przemysłowe

  • Przemysł magazynowania energii: prace badawczo-rozwojowe w dziedzinie akumulatorów
    W tym przypadku komponenty elektryczne pod napięciem są testowane pod kątem rozpraszania ciepła w stałych temperaturach.
  • Przemysł farmaceutyczny i kosmetyczny: testy kołyskowe maści i emulsji (Freeze Thaw Stability Testing – testy stabilności podczas zamrażania i rozmrażania): Substancje takie jak maści i emulsje do celów farmaceutycznych lub kosmetycznych są poddawane testom stabilności termicznej. W ramach testów generowane są na przemian temperatury poniżej 0 i powyżej 20°C.

 

Normy i standardy dotyczące pracy z inkubatorami z chłodzeniem

Wytyczne Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (GLP) i Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP) regulują zastosowania inkubatorów z chłodzeniem.

W branży przemysłu farmaceutycznego wymagania Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (GLP) oraz Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP) są opisywane w przepisach 21 CFR część 11, które normują sposób postępowania z urządzeniami pomiarowymi, wymagającymi kalibracji oraz kontroli w zdefiniowanych odstępach czasowych. 

Cała wiedza na temat GLP zawarta jest w naszej białej księdze: Dobra Praktyka Laboratoryjna: co się za tym kryje?”

 

Uruchomienie i kwalifikacja inkubatorów z chłodzeniem BINDER:
 

Ogólnie rzecz biorąc, proces walidacji inkubatora z chłodzeniem składa się z trzech etapów: 
 

Installation Qualification (IQ): 
na pierwszym etapie testowane jest działanie wszystkich elementów składowych inkubatora z chłodzeniem.

Operational Qualification (OQ): 
na tym etapie testowana jest wydajność inkubatora z pustą komorą w celu uzyskania odpowiedzi na pytanie, czy możliwe jest utrzymanie określonego zakresu temperatury.

Performance Qualification (PQ): 
tutaj ustala się, czy urządzenie w stanie załadowanym również umożliwia utrzymywanie poziomu temperatury.

Kryteria wyboru przy zakupie inkubatora z chłodzeniem

Istnieją inkubatory z chłodzeniem kompresorowym, które pracują z wykorzystaniem czynnika chłodniczego oraz urządzenia oparte na technologii Peltiera, które ogrzewają i chłodzą termoelektrycznie. Każda z tych dwóch technologii spełnia inne wymagania i dlatego nadaje się do różnych zastosowań. Urządzenia z chłodzeniem termoelektrycznym (moduł Peltiera) są bardziej przyjazne dla środowiska, cichsze i zużywają znacznie mniej energii niż modele ze kompresorem. W przypadku zastosowań wymagających temperatur znacznie poniżej temperatury otoczenia lub dostarczania ciepła lepszym wyborem są agregaty kompresorowe. To, która technologia jest najbardziej odpowiednia, zależy zawsze od potrzeb użytkownika i tego, jakie zadania mają być wykonywane.

Ruch powietrza ma kluczowe znaczenie dla równomiernego rozkładu temperatury wewnątrz inkubatora. Szczególnie równomierne rozprowadzanie powietrza uzyskuje się w urządzeniach BINDER z dwustronnym poziomym przepływem powietrza. Powietrze jest zasysane do podwójnej ściany tylnej za pomocą wentylatora i po regeneracji wraca do przestrzeni użytkowej. Niewielkie perforacje w ściankach bocznych równomiernie rozprowadzają powietrze w przestrzeni użytkowej, umożliwiając jego równomierny przepływ z obu stron nad ładunkiem testowym.

W inkubatorach z chłodzeniem BINDER można zaprogramować obniżenie temperatury w taki sposób, aby w określonym czasie osiągnąć temperaturę lodówki, np. 4°C. Oznacza to, że inkubator działa jak „weekendowa lodówka”, eliminując potrzebę przechowywania próbek w oddzielnej lodówce. 

W zależności od wielkości załadunku, na przykład przy dużej liczbie płytek agarowych, wewnątrz komory może powstać dużo wilgoci, co może ostatecznie prowadzić do zjawiska kondensacji. Aby zapewnić optymalny wzrost kultury bakteryjnej w takich przypadkach, urządzenia BINDER posiadają funkcję „ochrony przed kondensacją”, która usuwa nadmiar wilgoci poza przestrzeń próbki. Intensywność tej funkcji można ustawić w zakresie od 0 do 100 procent za pomocą regulatora. Dla większości zastosowań odpowiednia jest intensywność na poziomie 40%.

Inkubatory z chłodzeniem firmy BINDER są wyjątkowo szczelne, a ich wnętrze jest całkowicie oddzielone od środowiska zewnętrznego, dzięki czemu temperatura wewnątrz jest stabilna. Chroni to próbki, takie jak płytki agarowe, przed wysychaniem nawet podczas dłuższych okresów inkubacji. W przypadku małej liczby próbek zalecamy jednoczesne ustawienie ochrony przed kondensacją na niską wartość. 

Inkubatory z chłodzeniem do każdego zastosowania

Modele

Firma BINDER oferuje szeroką gamę inkubatorów z chłodzeniem. Urządzenia są dostępne w siedmiu różnych rozmiarach i z różnymi zakresami temperatur. Przed zakupem należy dokładnie przeanalizować, do jakich zastosowań potrzebne jest urządzenie. W każdym przypadku inkubator z chłodzeniem powinien gwarantować precyzyjną i wyrównaną temperaturę oraz bezawaryjną pracę przez długi czas.

Dwustronny poziomy przepływ powietrza zapewnia równomierny rozkład temperatury we wszystkich inkubatorach z chłodzeniem BINDER – nawet przy pełnym obciążeniu komory.

Seria KB z zakresem temperatur od 0 do +70°C inkubuje precyzyjnie nawet przy pełnym obciążeniu i idealnie nadaje się do inkubacji mikroorganizmów. Urządzenie może przeprowadzać procedurę dezynfekcji gorącym powietrzem w temperaturze 100°C a także zostać zaprogramowane jako chłodziarka weekendowa.

Dzięki zakresowi temperatur od -20 do +100°C seria KB PRO jest naszą najbardziej wydajną serią inkubatorów z chłodzeniem. Posiada rozbudowane funkcje programowe i obejmuje szeroki zakres zastosowań. Dzięki dodatkowo dostępnym modułom oświetleniowym urządzenia nadają się do testów światłotrwałości ICH lub jako komory wzrostu roślin. 

Oparte na technologii Peltiera serie KT, z zakresem temperatur od +4 do +100°C, oraz KB ECO z zakresem temperatur od 0 do +70°C są przyjazne dla środowiska i energooszczędne. Dzięki termoelektrycznemu chłodzeniu urządzenia działają neutralnie dla klimatu, bez użycia czynników chłodniczych. Wolnostojące urządzenia z serii KB ECO są również wyjątkowo energooszczędne dzięki opatentowanemu systemowi odprowadzania ciepła. 

Z dużym zakresem temperatury

Seria KB

Pokaż produkty
 

Z rozszerzonym zakresem temperatury

Seria KB PRO

Pokaż produkty
 

Urządzenia stołowe z ekologicznym chłodzeniem termoelektrycznym (moduł Peltiera)

Seria KT

Pokaż produkty
 

Urządzenia wolnostojące z ekologicznym chłodzeniem termoelektrycznym (moduł Peltiera)

Seria KB ECO

Pokaż produkty