培养箱:转化医学的一个有力的技术

培养箱是加热的,控制气候室,主要用于生长细胞或微生物。与培养基一起,培养箱内的条件意味着模拟细胞的天然生理条件。最可能使用培养箱的行业是制药,生物技术和保健。

虽然培养箱在比烘箱低得多的温度下运行,但它们在温度均匀性(确保整个装置中的温度均匀)和精确度(维持特定温度的能力)方面类似于烘箱。对于高质量的培养箱,这些值应小于1ºC。单元通过风扇或由于促进循环的内部设计实现均匀加热。

两大类

细胞培养培养箱,也称为二氧化碳培养箱,是迄今为止销售和应用最大的组。CO2培养箱支持基础研究和生物技术行业的细胞培养工作。诊断和制药公司也使用这些培养箱来生长测试细胞。

大多数培养箱具有约5%的内部CO 2浓度。其它气体如氮气可用于降低缺氧细胞培养物的氧水平。CO 2用于控制细胞培养基的pH并提供细胞可以在其中生长的更逼真的环境。

“只加热”培养箱,另一个主要产品类别,用于生长细菌和酵母。在一些实验室中,这些装置支持用于研究目的的微生物的生长和繁殖; 医院使用它们来培养用于污染控制的环境细菌擦拭物和用于诊断传染病的患者样品。

CO2和纯热培养箱有两种基本尺寸。台式模型倾向于小(体积为6至7立方英尺)并且可堆叠。任何地方从一个到六个实验室工人可能使用一个单位。到达式地板模型培养箱较大(高达约30立方英尺),并且可能容纳多达十几个工人或整个部门的样品。地板模型在医院中很受欢迎,这需要大容量培养箱来满足患者测试和样品分离的需求。制药和生物技术公司还使用大型培养箱支持细胞系开发,克隆选择和细胞培养种植用于生物制造,或创建测试细胞的培养物。

台式培养箱的接触面积约为20:1。

污染控制

污染是培养细胞中最破坏性的一次发生。污染可以延迟医院的关键诊断,破坏生育门诊的组织,破坏可能需要数月才能开发的细胞的基础研究工作,或延迟几个月的细胞制造项目。污染来自实验室环境,研究人员或使用的介质。

用户采用多种方法来避免和解决污染,根据斯科特克里斯滕森,副总裁北美销售的NuAire(普利茅斯,MN)。

一些制造商将培养箱的内部与铜结合以减少细菌生长; 其他人采用HEPA过滤以防止污染物进入。培养箱通常通过HEPA过滤和手动清洁的组合保持没有污染细菌。手部清洁可以消毒和净化培养箱,但它不会消毒。通过将单元加热至140℃至180℃,杀死所有存在的致病生物体来实现灭菌。

哪种污染控制方法最有效?“关于这个问题有很多讨论,”Christensen告诉实验室经理杂志。“我们的方法是首先防止污染。”NuAire在所有型号中使用HEPA过滤,产生ISO 5级环境。一些单元还使用热量来周期性地净化室,包括HEPA过滤器。

相比之下,BINDER的(Great River,NY)培养箱不掺入HEPA过滤。据区域销售经理Dave Craig介绍,过滤器价格昂贵,需要定期维护或拆卸。“此外,HEPA外壳,配件和螺丝是微生物生长的理想场所。

BINDER而是利用加热循环,其在180℃对培养箱灭菌。请注意,虽然热会杀死潜伏在培养箱柜内的致病因子,但它不会清除内表面上存在的污垢和溢出物。

干燥是破坏细胞培养的另一个严重问题。现在一些单元采用蒸汽发生器在培养箱内将湿度补充到接近100%。装有水的蒸锅 - 容器更常见。

由于现在基于细胞的生物医学研究如此之多,人们可以认为培养箱已经成为转化医学的使能技术。这就是Craig的观点,他引用了基础癌症研究和体外受精作为例子。“人体细胞研究处于从几个来源获取基础科学的最前沿,并与其他学科衔接,以优化病人护理。

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