孵化器:保持细胞的风格

如果您知道要寻找什么,那么 您的细胞培养和组织培养工作的所在地几乎可以满足您的所有需求。的培养箱将保护细胞免于在温度,湿度,CO广泛变化2水平和O 2级水平(也被称为缺氧,或低氧条件)。孵化器也是您下一个重要想法的避风港。在这里,您可以找到一些重要的品质以及在孵化器中寻找什么,您的细胞远离家乡。

温度控制

每当有人打开培养箱的门时,它们会破坏室内温度。温暖和凉爽的空气流在内部旋转,孵化器的温度控制系统必须能够将内部温度恢复到设定水平。水套是一种使孵化器不易受温度波动影响的机制; 在发生电源故障时,水套可能特别有价值。

虽然水套具有许多优点,但也存在缺点:维护包括排水和填充水以及添加除藻剂; 此外,水足够重,使得在没有首先排出夹套的情况下难以移动培养箱。为了减轻负担,Caron最近推出了新的GelJacket™技术。10立方英尺GelJacket台式二氧化碳培养箱(在非冷冻或冷藏模型提供)保持均匀的加热,并且还包括其他重要特征,诸如用于CO一个净化循环,红外线(IR)传感器2控制(见下文)和没有水盘的湿度控制(见下文)。Caron 营销传播总监Leah Harris说:“Caron的新型GelJacket培养箱通过保留比二氧化碳培养箱中任何其他绝缘技术更多的热量,轻松超过水套培养箱的热保护。“此外,GelJacket培养箱还包括一个90˚C湿热去污循环,不适用于水套。GelJacket的密封凝胶无需维护,重量轻,几乎没有泄漏的风险。“

另一种夹套式温度调节器由BINDER提供,并包含在其最新的CB型号中,包括其二氧化碳培养箱系列。CB紧凑且节省空间,同时保留了其较大表兄弟的所有先进功能。例如,VENTAIR™气套系统可保持精确的温度和均匀的温度分布,并可在门开启后加速设定温度的恢复。在室内,“APT.line™预热室技术[确保]在所有机架上的准确和均匀的生长条件,”BINDER产品经理Andreas Baeurer说。与CB孵化器一样小,具有吸引用户的优势:“在能源使用和CO方面,它比CB 150型号的成本效益高45%2消费,“Baeurer说。

三洋的MCO-19M多气体培养箱还采用空气夹套系统进行温度调节。“使用SANYO专利的直接加热和空气夹套调节系统控制温度,”SANYO生物医学部门欧洲高级产品经理Paul Freeland说。“这种直接加热与周围空气夹套的组合可在开门后提供快速响应,并具有出色的温度均匀性,可将培养样品保持在最佳温度。”

新不伦瑞克科学的GALAXY®CO2孵化器已经取代了传统的套设计的需要,而使用无风扇系统与六面直接加热分布。New Brunswick Scientific高级产品经理Thomas Uschkureit说:“独特的系统可在腔室内提供温和的对流循环,实现温度和气体的均匀分布。” “相对于温度和CO的大幅波动的银河系统警卫2通常在传统的强制空气培养系统中观察到可以震动细胞。“Uschkureit补充道,”通过移除传统风扇,Galaxy培养箱消除了经典的重复污染源,同时通过启用整个培养箱(包括鞋面)来最大化内部空间货架 - 待用。此外,由于没有风扇,因此不需要昂贵的内部HEPA过滤器,需要经常更换。“

湿度控制

保持理想的加湿是必要的,因为它可以防止细胞培养物变干。同时,它支持维持均匀渗透压的重要功能。BINDER的CO2培养箱,包括其最新的紧凑型CB型号,使用BINDER的Permadry®系统控制内腔内的湿度。“Permadry®加湿系统可在相对湿度超过95%的情况下确保干燥,无冷凝的墙壁,”Baeurer说。“通过水盘进行简单的水交换,可以目视检查水位,并且更换水很容易”。Permadry®还可以缩短在门打开等中断后恢复设定湿度水平所需的时间。赛默飞世尔科技提供无锅,快速响应的湿度系统,使用内置于培养箱室内的湿度水槽。“该系统还具有光学水位传感器,可通过我们的iCAN触摸屏用户界面通过声音警报和可视指示告诉用户何时需要重新填充湿度水,”CO的全球产品经理Douglas Wernerspach说道。2在Thermo Fisher Scientific孵育。“我们的Heracell 150i和240i型号具有此功能。”

培养箱内部的气流可导致培养基蒸发(可能改变培养基的相对组成)。防止样品干燥不仅是加湿控制的功能 - 它还受到腔室内发生的气流量和类型的影响。“该CO2 /空气混合物被注入通过喷嘴的内室; 由于产生的文丘里效应,混合物是均匀分布的,“Baeurer说。“这消除了对风扇的需求,这会产生湍流并使清洁变得复杂。”出于类似的原因,NuAire减少其孵化器内的气流,以避免干燥细胞培养物。“闭环HEPA过滤系统,”NuAire国际销售副总裁Buck Richerson表示,“这是所有NuAire水套型号的标准配置,并将很快成为所有直热型号的标准配置,每30天减少一次空气交换的气流内腔内的分钟,最大限度地减少了细胞样品的蒸发或干燥。“New Brunswick从另一个角度处理样品干燥 - 提供主动加湿选项,可快速加湿腔室,用户可定义设置为95%湿度和外部UV加湿大气消毒。

CO2控制

在培养箱内 维持健康的CO2水平是重要的,因为CO2与细胞培养基的缓冲系统相互作用以确定培养基的pH。其中一个最重要的选择,使对CO2的控制是什么类型的CO2,你想你的传感器孵化器有。许多孵化器使用更传统的导热(TC)传感器或更新型的红外传感器。

Uschkureit说,“传统的热导率传感器是在腔室的湿度和温度的波动变化高度敏感使得它不适合于使用CO2孵化器。独特的是,Galaxy红外传感器可以在整个高温消毒循环期间保留在腔室中,确保所有腔室组件都被消毒。

在卡隆,哈里斯说,很多客户需要CO2孵化器还配备了红外传感器。“所有Caron CO2培养箱都是在过去四年内设计出来的,并采用了新的节能组件和技术,”她说。“卡隆达到-在CO2孵化器[包括] IR传感器,控制湿度,无水盘和高耐热去污。”对于MCO-19培养箱系列,SANYO包括红外线CO2与对照传感器一个新的,连续自动调零功能。“三洋专有的CO2传感器不受通常与频繁的门开相关联的湿度或温度的变化,” Freeland的说。“连同CO的复杂的PID控制的微处理器2MCO-19M 和O 2水平提供精确控制和快速恢复。“

O 2控制

近年来,研究人员对测试不同水平的O 2对培养细胞的影响的实验表现出更多的兴趣。“在为重要文化提供优化环境的努力中,科学家们越来越关注控制细胞暴露的氧气浓度,”Wernerspach说。“这增加了对具有可变氧控制的培养箱的需求,以提供减少的O 2气氛,更接近地模拟生理氧气条件。”

HypOxygen的HypOxystation是一种专门用于细胞培养的低氧培养箱,可单独控制氧气,二氧化碳,温度和湿度。“研究人员可以控制输出2在0.1%的增量从0.1%至] 20%,CO2 0.1%的增量从0.1%至] 15%,”朱莉马格鲁德,营销和销售人员在说微生物学国际,卖HypOxystation。在其他应用中,HypOxystation用于检查缺氧在肿瘤微环境中的作用。“具有如此精确的控制和原位操作细胞的能力 在不必改变孵化环境的情况下,可以在精确的氧张力范围内进行细胞生物学研究。“

HypOxystation的实时反馈系统可让您监控和调整O 2和CO2水平; 例如,氧气分析可让您设定氧气张力范围,并让它们在用户定义的时间段内自动调整。对于稳定的温度和气体混合物,HypOxystation使用由两个切向风扇产生的恒定空气循环,该风扇沿着腔室的长度延伸。“我们最近的创新是HypOxystation的遮光罩,它允许细胞在黑暗中培养,”Magruder说。

新不伦瑞克银河孵化器还提供在三个范围内的氧气控制:1 - 19%为最常见的缺氧的应用,0.1 - 19%更严格ø 2级的要求,和1 - 95%的高氧和缺氧培养。“ 干细胞和原代细胞研究正在快速发展,其他近期研究表明,对于许多细胞类型,维持细胞功能需要更接近生理氧浓度[2至5%]的环境,”Uschkureit说。 。“我们提供高度调节的CO2和O 2环境,能够密切模拟生理常氧条件,并为干细胞和原代细胞工作提供最佳环境。”

防止污染

除了为细胞维持正确的培养条件外,另一个主要挑战是防止培养物污染。当受污染的手或手套接触到培养箱内部时,或者当打开的门使其易受空气污染物侵害时,可能会引入污染物。NuAire的闭环HEPA过滤系统等过滤系统可以帮助减少空气传播物种的污染。“[它]在内部培养箱内提供连续的100级清洁空气条件,”Richerson说。“该系统可确保在有机污染细胞培养工作之前消除任何空气污染物。”Thermo Fisher Scientific的孵化器也在其内部使用HEPA空气过滤,

为了清洁培养箱的内表面,大多数模型使用灭菌周期(在高温下运行,因此必须首先清空培养箱)。NuAire的型号NU-5510(E)有两种类型的灭菌周期(+ 95°C湿法和+ 145°C干燥)。它还使用气压,另一种孵化器防御装置,在门洞开启时保护文化。“内腔保持在轻微的正压力下,因此孵化器可以'呼吸',”Richerson说。“没有负压可防止任何潜在污染物从外部进入内腔,污染环境空气。”此外,如果孵化器内部有圆角,这有助于通过化学消毒更容易清洁,因为没有污染物可以生长的紧密裂缝。同样,Uschkureit说,对于所有新不伦瑞克模型,“这些腔室是由一块不锈钢压制而成,没有焊缝或接缝,消除了污染物可以收集的传统区域,以及轻松擦拭。当然,我们也提供高温(120°C)消毒选项和铜内部选项。“Baeurer还表示,除了356°F的热空气消毒外,BINDER还使用了”无缝深拉不锈钢内腔[这样可以将污染风险降至最低。“

获得低维护,持续保护的另一种方法是选择内表面为100%铜的培养箱,其具有抗微生物特性。这可以防止由使用者或可能由培养板底部引入的污染物。“铜的天然抗菌性能已经有一段时间了,”Wernerspach说。“然而,由于最近一些高调的研究表明,100%纯铜具有强大的能力,能够迅速消灭高水平的MRSA和许多其他细菌菌株,因此对全铜固体内部的孵化器的需求非常高今天。”

SANYO对污染难题的多层次方法也强调预防。“SANYO的InCusaFe®富铜不锈钢内部不断抑制霉菌,真菌,支原体和细菌的生长,可选的专利SafeCell™UV系统可消除空气和水污染物,而不会损害细胞培养,”Freeland说。SANYO还采用了低温H 2 O 2灭菌技术。“当需要通过验证进行全室净化时,三洋新的快速过氧化氢净化选项将停机时间限制在3小时以内,使其适用于所有实验室,特别是那些使用GMP / GLP的实验室。”

根据Wernerspach的说法,细胞培养样品越来越有价值(用于体外受精,干细胞研究和基于细胞的疫苗生产等应用),因此我们应采取更多预防措施来保护它们。“污染预防技术应被视为必不可少的,为培养活动提供安全网,并防止有价值工作的潜在损失,”他说。“通过防病毒软件定期保护您的计算机文件的方式很多,每次打开培养箱门时都要保护您的污染控制功能也被视为必需品。”

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