培养箱架构:为您的细胞构建舒适的家

二氧化碳培养箱一直是组织培养实验室的支柱,比大多数研究人员的专业寿命更长。这些可靠的工作委托不仅包括大多数基于细胞的实验的常规初始起始材料,而且通常是非常宝贵的实验样品,使科学家能够发现研究中令人兴奋的新细胞突破。在这里,我们将讨论为实验室选择新培养箱时要考虑的一些关键特性。

干或湿溶液?

传统的二氧化碳培养箱是一个盒子被装满水的城墙包围,这种技术仍然占大多数当今实验室中孵化。

“从历史上看,人们获得水夹套培养箱的原因之一是温度均匀性从一侧到另一侧,从上到下,非常好,”赛默飞世尔科技**全球细胞培养专家Mary Kay Bates说。水的**热质量使培养箱能够比干燥的培养箱保持其温度更长,也许更均匀,对于任何容易停电的实验室而言,它还有助于抑制任何振动。

但采取传统方法可能有其缺点。厚壁增加了培养箱的足迹,可以挤压其内部尺寸。水套式培养箱可能需要一整天才能达到稳定的工作温度。它们很重,需要在移动之前排干。他们需要维护。有些可能会泄漏。奥克兰研究院儿童医院的科学家David Killilea说,如果你在水套内受到污染,他们“真的很痛苦” 。Killilea创建并管理了一个学术核心设施。

干式夹套培养箱已经存在了一段时间,但它们“不那么稳定,并且存在一些加热不规则 - 培养箱的温暖部分和较冷的部分,”Killilea回忆道。他说这些问题已于2001年左右制定出来,当时他购买了四台三洋培养箱,这些培养箱使用空气夹套和直接加热来包裹腔室。他说,他向许多同事推荐了这个培养箱,并且**近还购买了另外两个(现在的松下品牌)更新型号。

大多数培养箱出售今天采用直接加热和/或空气夹克技术丽贝卡·高利诺,产品经理,CO说,2培养箱,在微量离心北美。许多,如果不是大多数,主要的CO2培养箱供应商制造的干套模型,有的(如Eppendorf)中甚**不再提供水套的版本。

保持卫生

对于许多用户来说,避免污染的传播可能是培养箱的**高优先级(而且供应商热衷于宣传这一点作为创新点)。华盛顿大学转基因资源项目的项目经理罗伯特·亨特 **近为他的核心购买了一对堆叠的Thermo Scientific Heracell培养箱。因为核心经常从外部来源进入细胞,他说,“我真的对铜衬里培养箱感兴趣,只是为了控制真菌和孢子以及这些类型的东西 - 以及高温去污系统。”

铜内饰并非都是平等的。有些像Heracell一样是100%纯铜。其他产品,如Thermo Scientific的Forma系列,配备不锈钢内饰,可选择铜架和组件。像松下这样的其他公司提供注入铜的不锈钢--Killilea说,它解决了铜锈(变色)和纯铜铜粉的问题。瓜里诺指出,美国环境保护署已经制定了表面**低铜百分比的标准,以使其具有抗菌功效。

高热去污是使整个腔室达到并保持特定温度一段给定时间的过程。

此选项仅适用于干式夹套(非水夹套)培养箱。该方法可以使用通常不超过95℃的湿热,或干热,其可以高达200℃。在某些型号中,必须在开始净化循环之前去除某些可能被热损坏的组件。

Killilea的新培养箱配备了快速,低温的过氧化氢蒸汽净化系统。内置的紫外线灯隐藏在管道系统后面,因此它不会直接影响电池 - 然后导致蒸汽分解成水和氧气。紫外线灯还可以净化全天循环的空气。

其他设计特征也可以在限制污染方面发挥作用。例如,具有圆角的无缝内部可以限制微生物可以收集的区域,并且HEPA过滤器防止来自常规气流的污染。当培养箱门打开时,正压可以帮助防止未经过滤的实验室空气进入腔室。

常识和良好的无菌技术仍然是重要的做法。加州大学伯克利分校的设施监督员之一Alison Killilea表示,她的核心主要使用四个非常古老的Heraeus培养箱:“我认为它们是在80年代或90年代初购买的。”她评论说培养箱没有水锅。“你实际上将水直接倒入培养箱中,因为整个过程都是铜衬里的。”虽然没有去污循环,但实验室经历的污染很少。“我们只专注于拥有非常好的技术,所以我们不必使用其中一些备用东西,”她说。

它在空中

能够在整个室内保持均匀的温度,高湿度以**小化蒸发,以及一致的CO 2水平以使培养基保持适当的pH,这是CO2培养箱的标志。

然而,试图证明不同干式夹克技术在实现这些目标方面的差异和好处可能就像玩他/她说的那样。

尽管线条有些模糊,但直接加热系统使用与腔室接触的加热电缆,通常被某种类型的绝缘体包围,以保持温度。空气夹套系统加热腔室周围的空气。一些制造商提供混合系统,并且**少有一家制造商(Caron)用保温凝胶围绕其腔室。

BMT的直接加热系统有三个独立的加热回路 - 一个用于门,一个用于侧面,一个用于腔室底部。“它们的加热速度略有不同,因此我们能够创造自然对流,”该公司科学事业部业务部经理Rick Ellison解释道。“不仅直接加热设计允许我们移除风扇,而且[它]允许我们将冷凝物吸入其所属的腔室底部,”通过创建冷却点 - 同时保持腔室的每个位置都在设定点为0.1°C**0.25°C。

与此同时,Bates颂扬“循环风扇的优点,即在整个腔室内形成均匀的环境,并确保所有条件(CO 2,温度和湿度)的快速恢复。在我们的Thermo ScientificTM Heracell™VIOS CO2培养箱中,我们独有的Thermo Scientific TM THRIVE TM主动气流设计可在10分钟或更短的时间内从标准的30秒开门处恢复。“

在大多数单元中,从腔室底部的盘中蒸发的水使腔室保持湿润。对于湿度控制**关重要的应用,一些培养箱监测湿度并用来自外部水库的蒸汽补充它。贝茨说,后者通常在GMP生产环境中更受欢迎。

缺氧

随着人们从培养耐寒细胞系转向培养原代细胞,干细胞甚**3D培养物,能够控制O 2水平以及更好地模拟体内环境中的缺氧变得越来越重要。许多厂商现在提供CO 2,其中低氧环境中通过引入氮气创建孵化。例如,Eppendorf提供两种选择:0.1%**19%,或1%**19%,O 2控制。

还有培养箱可以产生高氧条件。“他们不太受欢迎 - 更多的利基应用,”贝茨说。“有时人们会用它来研究视网膜细胞或肺部疾病,或者[观察]反应性O 2物种。”

Xcell Biosciences的小型(3.7升)Avatar系统进一步实现了大气控制:“我们能够模拟从循环到骨髓到大脑内发现的液体的各种压力条件,”**科学官James Lim说。

此外......

不是所有的设备可以处理高的CO 2和湿度。一些制造商特别推荐用于培养箱的制造商,其中一些在腔室外部具有控制装置。的Eppendorf提供台式CO2培养箱内置振动筛。(也有在市场上摇动器具有内置的CO 2控制时,实现“从相反的方向类似的**终结果”,笔记利诺。)类似地,龙沙公司CytoSMART™  和Essen的生物科学的IncuCyte®  实时成像系统被设计成被容纳在培养箱中。

这些天来,这是不难发现的CO 2孵化各种尺寸的触摸屏控制,数据记录和以太网连接,外的参数报警,可逆门铰链,多个室内玻璃门(特别是为O 2个 -controlled单位) ,密码保护的参数和门锁,甚**冷却和加热腔室的能力。无论满足您实验室的需求,它都可能在那里。记住要始终练习良好的无菌程序,并且没有任何替代常识。

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