انکوباتور شیکردار؛ ترکیب کنترل دما و حرکت یکنواخت نمونه

در برخی فرآیندهای آزمایشگاهی، قرار دادن نمونه در یک دمای ثابت به تنهایی کافی نیست و لازم است نمونه به صورت مداوم یا دوره ای حرکت داده شود.  انکوباتور شیکردار این دو فرآیند را در یک سیستم ترکیب می کند و امکان کنترل شرایط دمایی نمونه ها را هم زمان با ایجاد حرکت یکنواخت فراهم می سازد.

این تجهیزات به خصوص در فرآیندهایی که نیاز به اختلاط، هوادهی، افزایش انتقال جرم یا جلوگیری از ته نشینی نمونه ها وجود دارد، کاربرد پیدا می کنند. حرکت شیکر می تواند بسته به طراحی دستگاه به شکل اوربیتالی یا سایر الگوهای حرکتی انجام شود و سرعت آن نیز متناسب با نوع آزمایش تنظیم شود.

ترکیب انکوباسیون و شیکر باعث می شود نمونه بدون نیاز به انتقال مکرر بین تجهیزات مختلف، در شرایط کنترل شده دما و حرکت قرار بگیرد.

عملکرد انکوباتور شیکردار

عملکرد این تجهیز بر پایه ترکیب دو سیستم اصلی انجام می شود:  سیستم کنترل دما و سیستم ایجاد حرکت.

سیستم کنترل دما وظیفه دارد شرایط حرارتی موردنظر را در محفظه ایجاد و پایدار نگه دارد، در حالی که مکانیزم شیکر با ایجاد حرکت کنترل شده، نمونه ها را در طول فرآیند جابه جا می کند.

در مدل های اوربیتالی، پلتفرم شیکر حول یک محور حرکت می کند و نمونه ها نیز همراه با آن حرکت دایره ای یا مداری دارند. سرعت حرکت یکی از پارامترهای مهم دستگاه است و باید متناسب با نوع ظرف، حجم نمونه، ویسکوزیته و هدف آزمایش انتخاب شود.

کاربردهای انکوباتور شیکردار

انکوباتور شیکردار در آزمایشگاه هایی کاربرد دارد که فرآیند موردنظر به صورت هم زمان به دمای کنترل شده و حرکت نمونه نیاز دارد.

برخی از مهم ترین کاربردها عبارت اند از:

• کشت سلولی و کشت های سوسپانسیونی
• آزمایش های میکروبیولوژی
• رشد و تکثیر برخی میکروارگانیسم ها
• تحقیقات زیست فناوری
• تحقیقات دارویی
• مطالعات مرتبط با سلول های معلق
• فرآیندهای انتقال جرم و اختلاط
• آزمایش هایی که جلوگیری از ته نشینی نمونه اهمیت دارد
• برخی فرآیندهای تحقیقاتی در علوم زیستی و بیوشیمی

انتخاب نوع شیکر و سرعت حرکت باید بر اساس نوع نمونه و فرآیند آزمایش انجام شود؛ زیرا حرکت بیش از حد یا نامناسب می تواند برای برخی نمونه های حساس مطلوب نباشد.

حرکت اوربیتالی در انکوباتور شیکردار

یکی از رایج ترین انواع حرکت در این تجهیزات، حرکت اوربیتالی است. در این روش، سطح نگهدارنده نمونه ها به صورت مداری حرکت می کند و باعث ایجاد اختلاط یکنواخت در ظروف قرارگرفته روی پلتفرم می شود.

قطر اوربیت، سرعت حرکت و نوع سیستم نگهداری ظروف از پارامترهای مهمی هستند که باید هنگام انتخاب دستگاه مورد توجه قرار گیرند.

برای مثال، در شیکرهای ارائه شده توسط BINDER برای انکوباتورهای  CO₂، حرکت به صورت افقی و اوربیتالی انجام می شود و قطر اوربیت ۲۰ میلی متر است. این شیکرها برای شرایط خاص انکوباسیون سلول های سوسپانسیونی در محیط CO₂ طراحی شده اند.

مدل ها و انواع سیستم های شیکردار  BINDER

در سبد محصولات  BINDER، سیستم شیکر به عنوان یک راهکار قابل استفاده در برخی انکوباتورها ارائه می شود و بسته به نوع انکوباتور و نحوه اتصال، گزینه های متفاوتی دارد.

شیکر  Universal

نسخه Universal  برای استفاده گسترده تر طراحی شده و اتصال کنترلر و شیکر از طریق کابل انجام می شود. این نسخه برای انکوباتورهای CO₂ نیز قابل استفاده است و برای مدل هایی که پورت دسترسی الکتریکی اختصاصی ندارند، گزینه مناسبی محسوب می شود.

شیکر  Professional

نسخه Professional  برای سری های مشخصی از انکوباتورهای CO₂ BINDER که دارای پورت دسترسی الکتریکی هستند طراحی شده است. این مدل از اتصال اختصاصی استفاده می کند و برای کار در شرایط کنترل شده داخل انکوباتورهای CO₂ طراحی شده است.

در سیستم های شیکر BINDER، سرعت حرکت در محدوده ۵ تا ۲۲۰ دور بر دقیقه قابل تنظیم است و امکان تنظیم زمان کار از حالت کوتاه مدت تا کارکرد پیوسته وجود دارد. حداکثر بار این سیستم ۲ کیلوگرم و قطر حرکت اوربیتالی آن ۲۰ میلی متر است.

این شیکرها برای استفاده در انکوباتورهای CO₂ سری های CB 170، CB 260، CB-S 170 و CB-S 260 ارائه شده اند.

انکوباتور شیکردار BINDER برای کشت سلولی

یکی از کاربردهای مهم سیستم شیکر BINDER، استفاده همراه با انکوباتورهای CO₂ برای انکوباسیون کشت های سلولی سوسپانسیونی است.

در چنین کاربردهایی، نمونه علاوه بر قرار گرفتن در دمای کنترل شده، به حرکت مداوم نیاز دارد. سیستم شیکر BINDER  با طراحی مقاوم در برابر خوردگی و انتشار حرارت پایین، برای قرارگیری در محیط دارای CO₂ و رطوبت بالا طراحی شده است.

در این سیستم میزان انتشار حرارت شیکر حداکثر ۴ وات است تا تأثیر آن بر کنترل دمای انکوباتور تا حد امکان کاهش پیدا کند.

کنترل سرعت و زمان حرکت

سرعت شیکر یکی از مهم ترین پارامترهای عملکردی این تجهیزات است. سرعت پایین می تواند برای نمونه هایی که به حرکت ملایم نیاز دارند مناسب باشد، در حالی که برخی فرآیندهای اختلاط به سرعت بالاتری نیاز دارند.

در انتخاب دستگاه باید علاوه بر محدوده سرعت، به قطر اوربیت، ظرفیت بار، نوع ظروف و سیستم مهار نمونه ها نیز توجه شود.

در سیستم های BINDER، امکان تنظیم سرعت در محدوده ۵ تا ۲۲۰ rpm و تنظیم زمان کار از ۱ ثانیه تا ۱۰۰ ساعت یا حالت کارکرد پیوسته وجود دارد.

طراحی مناسب برای محیط های  CO₂

یکی از نکات مهم در انکوباتور شیکردار مخصوص کشت سلولی، سازگاری سیستم شیکر با محیط داخلی انکوباتور است.

محیط انکوباتورهای CO₂ معمولاً دارای رطوبت بالا و غلظت مشخصی از گاز CO₂ است. بنابراین شیکری که در چنین شرایطی استفاده می شود باید در برابر خوردگی و شرایط محیطی داخلی مقاوم باشد.

BINDER  برای شیکرهای مخصوص انکوباتورهای CO₂ از قطعات مقاوم در برابر خوردگی و ساختار استیل استفاده کرده و این سیستم را برای شرایطی با غلظت CO₂ تا ۲۰ درصد و رطوبت نسبی تا ۹۵ درصد غیرچگالشی مشخص کرده است.

ظرفیت و نحوه قرارگیری نمونه ها

ظرفیت قابل استفاده در انکوباتور شیکردار تنها به حجم محفظه انکوباتور وابسته نیست. حداکثر بار قابل تحمل پلتفرم شیکر، ابعاد سطح شیکر و روش تثبیت ظروف نیز اهمیت دارند.

برای استفاده ایمن، ظروف باید به درستی روی پلتفرم ثابت شوند تا در اثر حرکت شیکر جابه جا یا واژگون نشوند.

در سیستم شیکر BINDER، سطح حرکت دارای ابعاد ۳۷۵ × ۳۷۵ میلی متر است و نمونه ها به کمک نوارهای نگهدارنده روی پلتفرم ثابت می شوند.

تفاوت انکوباتور شیکردار با انکوباتور معمولی

انکوباتور معمولی عمدتاً برای ایجاد و حفظ شرایط دمایی کنترل شده استفاده می شود، اما انکوباتور شیکردار علاوه بر کنترل دما، امکان حرکت کنترل شده نمونه ها را نیز فراهم می کند.

بنابراین اگر فرآیند آزمایش صرفاً به نگهداری نمونه در دمای مشخص نیاز داشته باشد، یک انکوباتور معمولی می تواند کافی باشد. اما در فرآیندهایی مانند کشت سوسپانسیونی یا آزمایش هایی که به اختلاط مداوم نیاز دارند، استفاده از سیستم شیکردار می تواند عملکرد فرآیند را بهبود دهد.

تفاوت انکوباتور شیکردار با شیکر آزمایشگاهی

هر شیکر آزمایشگاهی الزاماً برای انکوباسیون طراحی نشده است. شیکرهای معمولی ممکن است صرفاً حرکت کنترل شده ایجاد کنند، در حالی که انکوباتور شیکردار باید بتواند دمای محیط نمونه را نیز در محدوده مشخص کنترل و پایدار نگه دارد.

به همین دلیل هنگام انتخاب دستگاه باید مشخص شود که آیا نیاز آزمایشگاه به یک شیکر مستقل است یا تجهیزی که هم زمان وظیفه انکوباسیون و شیک کردن نمونه را انجام دهد.

نکات مهم هنگام خرید انکوباتور شیکردار

برای انتخاب مدل مناسب، بررسی چند پارامتر ضروری است:

1) محدوده دمایی

محدوده دمایی دستگاه باید با نیاز فرآیند و شرایط رشد یا انکوباسیون نمونه ها مطابقت داشته باشد.

2) محدوده سرعت شیکر

سرعت باید متناسب با نوع نمونه و شدت حرکت موردنیاز قابل تنظیم باشد.

3) قطر اوربیت

قطر حرکت بر شدت و الگوی اختلاط تأثیر دارد و باید متناسب با کاربرد انتخاب شود.

4) ظرفیت و حداکثر بار

وزن و تعداد ظروف قابل قرارگیری روی پلتفرم باید با نیاز آزمایشگاه مطابقت داشته باشد.

5) روش تثبیت ظروف

وجود سیستم مناسب برای نگهداری فلاسک ها، ظروف کشت و سایر نمونه ها برای کارکرد ایمن دستگاه ضروری است.

6) یکنواختی دما

در کنار سرعت شیکر، عملکرد سیستم کنترل دما و یکنواختی شرایط حرارتی محفظه اهمیت زیادی دارد.

7) سازگاری با محیط کاری

اگر دستگاه برای کشت سلولی در انکوباتور CO₂ استفاده می شود، تجهیزات شیکر باید برای رطوبت بالا و محیط گازی داخل محفظه مناسب باشند.

نگهداری و استفاده صحیح

برای حفظ عملکرد انکوباتور شیکردار، تمیز نگه داشتن محفظه و پلتفرم، بررسی اتصالات و کنترل وضعیت سیستم نگهداری ظروف اهمیت دارد.

همچنین نباید وزن نمونه ها از حداکثر ظرفیت مجاز پلتفرم بیشتر شود. توزیع مناسب بار روی سطح شیکر نیز برای جلوگیری از ایجاد فشار نامتقارن و ارتعاشات غیرطبیعی اهمیت دارد.

در کاربردهای حساس، کنترل دوره ای دما و در صورت نیاز کالیبراسیون دما و بررسی عملکرد سیستم حرکت می تواند به حفظ دقت و تکرارپذیری نتایج کمک کند.

خرید انکوباتور شیکردار از لاله تجهیز آزما

انتخاب انکوباتور شیکردار مناسب به نوع نمونه، محدوده دمایی موردنیاز، سرعت حرکت، ظرفیت، نوع شیکر و شرایط محیطی فرآیند بستگی دارد. به خصوص در کاربردهای سلولی و میکروبی، انتخاب صحیح تجهیزات جانبی و سازگاری آن ها با شرایط انکوباسیون اهمیت زیادی دارد.

لاله تجهیز آزما با ارائه تجهیزات آزمایشگاهی از برندهای معتبر، امکان بررسی مشخصات فنی و انتخاب گزینه متناسب با نیاز آزمایشگاه را فراهم می کند. برای انتخاب مدل مناسب و بررسی شرایط کاربرد، می توانید با تماس با کارشناسان لاله تجهیز آزما، نیازهای فنی آزمایشگاه خود را مطرح کنید.

جمع بندی

انکوباتور شیکردار برای فرآیندهایی طراحی شده است که در آن ها نمونه باید هم زمان در شرایط دمایی کنترل شده و تحت حرکت مشخص قرار داشته باشد. امکان تنظیم سرعت، حرکت اوربیتالی، کنترل دما و ظرفیت مناسب، این تجهیزات را برای کاربردهایی مانند کشت های سوسپانسیونی، میکروبیولوژی، زیست فناوری و تحقیقات سلولی کاربردی می کند.

در انتخاب این تجهیز باید علاوه بر مشخصات انکوباتور، ویژگی های سیستم شیکر مانند محدوده سرعت، قطر اوربیت، حداکثر بار، ابعاد پلتفرم و روش تثبیت نمونه ها نیز بررسی شود تا دستگاه دقیقاً متناسب با فرآیند آزمایشگاهی انتخاب شود.