نحوه کار انکوباتور آزمایشگاهی مخصوص نوزاد و کاربرد آن

درباره ی نکوباتور آزمایشگاهی

انکوباتور آزمایشگاهی دستگاهی به دستگاهی گفته می شود که برای رشد و نگهداری محیط کشت میکروبیولوژی یا کشت سلولی مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این دستگاه دما ، رطوبت و سایر شرایط مانند CO2 و اکسیژن موجود در محفظه را به خوبی حفظ خواهد کرد. این دستگاه ها برای کارهای آزمایشی در زیست شناسی سلولی، زیست شناسی مولکولی و میکروبیولوژی ضروری می باشد و برای کشت سلول های باکتریایی و یوکاریوتیک بکار می رود.
لویی پاستور اولین کسی بود که با این وسیله آشنا شد. از این دستگاه ها حتی در صنعت طیور استفاده می کردند تا به عنوان جایگزینی برای مرغ ها باشد. به دلیل توانایی کنترل دما و رطوبت ، این دستگاه اغلب منجر به افزایش تولید جوجه در این صنعت می شد. در ادامه سعی کردیم توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه دهیم.
ابتدایی ترین انکوباتورها جعبه های عایق بندی شده با یک بخاری قابل تنظیم می باشند که به طور معمول دما در آن ها بین ۶۰ تا ۶۵ درجه سانتی‌گراد (۱۴۰ تا ۱۵۰ درجه فارنهایت) قابل افزایش می باشد. اگرچه برخی از آنها می توانند دمای بیشتری هم ایجاد کنند ( ولی به طور کلی بیشتر از ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد نخواهد بود). بیشترین درجه حرارت مورد استفاده هم برای باکتریهایی مانند E. coli استفاده می کنند و برای سلولهای پستانداران تقریباً ۳۷ درجه سانتی گراد کافی می باشد (۹۹ درجه فارنهایت) ، زیرا این ارگانیسم ها در چنین شرایطی به خوبی رشد خواهند کرد. دستگاه های پیشرفته تر همچنین توانایی کاهش دما (از طریق یخچال) ، یا توانایی کنترل رطوبت یا سطح CO2 را خواهند داشت.

اجزای انکوباتور آزمایشگاهی

انکوباتور آزمایشگاهی بسته به نوع و موارد استفاده دارای اجزای مختلفی می باشد که ویژگی های متفاوتی را ایجاد می کند. اما همه ی انکوباتور ها، اجزای اصلی از قبیل محفظه نگهداری نمونه، سیستم کنترل گاز، سیستم کنترل رطوبت و سیستم کنترل دما را دارا هستند. هر یک از این سیستم ها جهت ایجاد شرایط لازم برای زنده ماندن و رشد نمونه ها مورد نیاز هستند.

انواع مختلف انکوباتور

•    انکوباتورهای صنعتی
انکوباتور های صنعتی که بیشتر با نام ماشین های جوجه کشی در صنعت معروف هستند، اکثرا در مرغداری ها  استفاده می شوند. این انکوباتور ها یکی از اولین انکوباتور هایی می باشد که ایجاد شده است و برای نگهداری تخم مرغ ها تا زمان بیرون زدن جوجه مورد استفاده قرار می گیرد. اولین انکوباتور های طراحی شده مربوط به کشور مصر باستان و چین می باشد. در آن زمان اتاقی را برای نگهداری تخم مرغ ها اختصاص می دادند و برای گرم نگه داشتن آن از آتش بهره می گرفتند. به این ترتیب مرغ ها برای تخم گذاری مجدد آماده می شدند. با پیشرفت تکنولوژی برای گرم کردن محیط از کوره های چوبی و الکلی و در حال حاضر از الکتریک استفاده زیادی می گردد.

•    انکوباتورهای آزمایشگاهی
انکوباتور آزمایشگاهی از جمله پر کاربردترین لوازم آزمایشگاه های میکروب شناسی و بیولوژی می باشد که هدف اساسی آن حفظ شرایط  مورد نیاز مانند میزان اکسیژن، رطوبت، دما و دیگر موارد برای زنده نگه داشتن و رشد میکروارگانیسم ها و بافت ها می باشد.امروزه انواع مختلفی از انکوباتور آزمایشگاهی همچنین با ویژگی و کاربرد های متفاوت طراحی شده اند که از آنها به صورت گسترده استفاده می شود.

•    انکوباتورهای  استاندارد
یکی از ساده ترین و در عین حال پرکاربرد ترین وسیله ای می باشد که در آزمایشگاه های میکروبی و بیولوژی که در زمینه کارهای تحقیقاتی خون شناسی،  بیوشیمی، کشت سلولی و میکروبی و نیز بانک اطلاعات سلولی(DNA)  بصورت گسترده استفاده می شود.

•    انکوباتور خنک کننده یا یخچال دار  
انکوباتور های یخچال دار عملکردی متفاوت نسبت به انکوباتور های استاندارد دارند در آنها  قابلیت تنظیم دما بین 5- تا 65+ می باشد و بیشتر از آن برای کشت باکتری در آزمایشگاه های میکروب شناسی استفاده می شود. همچنین علاوه بر کشت میکروارگانیسم گاهی برای خشک کردن ظروف و لوازم نیز جهت استفاده در آزمایشگاه و یا حتی نگه داری سرم های خونی نیز از آن استفاده خواهد شد.

•    انکوباتور دی اکسید کربنی (CO2)
این نوع از انکوباتور آزمایشگاهی اغلب برای کشت بافت و ارگانیسم های زنده در آزمایشگاه های بیولوژیکی  مورد استفاده قرار می گیرد. دی اکسید کربن مورد نیاز درون محفظه انکوباتور از طریق مخزن متصل به آن تامین خواهد شد و دمای داخل محفظه معمولا روی 37 درجه سانتی گراد ثابت می باشد. وجود میزان مشخصی از CO2  درون محفظه برای پایداری بیکربنات سدیم که به عنوان بافر برای تنظیم pH محیط استفاده خواهد شد، مورد نیاز می باشد.

•    انکوباتورهای مرطوب
انکوباتور مرطوب توانایی کنترل دما و همچنین قابلیت تنظیم رطوبت داخل محفظه را نیز دارا هستند. این رطوبت از طریق گرم شدن آب مقطر موجود در مخزن انکوباتور که بوسیله ی دریچه ای به درون محفظه راه پیدا می کند تامین خواهد شد. علاوه بر سیستم کنترل دما و سیستم گرمایی درون این انکوباتورها از سیستم سرمایش برای کنترل میزان رطوبت موجود درون محفظه نیز استفاده خواهد شد.

•    انکوباتورهای شیکردار
انکوباتور شیکردار دارای صفحه ای با قابلیت چرخش دایره ای و خطی می باشد که بیشتر برای نمونه های هوازی کشت مورد استفاده قرار می گیرد و در محیط مایع و مخلوط شدن سیالات از آن استفاده خواهد شد. این دسته از انکوباتور ها علاوه بر سیستم تنظیم دمایی از سیستم خنک کننده برای کاهش دمای نمونه پایین تر از محیط بیرون نیز برخوردار است.

•    انکوباتور Hybridization
این دسته از انکوباتور ها تمامی ویژگی های اصلی یک انکوباتور را دارند علاوه بر آن دارای میله هایی برای نگهداری شیشه های هیبریدیزاسیون در اندازه های متفاوت و همچنین چرخش آن ها با سرعت تعیین شده نیز هستند.

•    انکوباتور نوزادان (پزشکی) 
در پزشکی از انکوباتور آزمایشگاهی برای نجات جان نوزادانی که زودتر از هفته 37 بارداری به دنیا خواهند آمد مورد استفاده قرار می گیرد. اولین انکوباتور نوزاد در سال 1884 در پاریس طراحی و بهره برداری شد. در آن زمان برای گرم نگهداشتن محیط انکوباتور ،چراغ نفتی بکار می بردند.
 به مرور زمان با توسعه یافتن الکتریسیته اولین انکوباتور های الکتریکی در آمریکا ساخته شدند. هدف از نگهداری نوزادان نارس در انکوباتور پزشکی حفظ دمای بدن نوزاد، تغذیه کافی برای رشد بیشتر و همچنین جلوگیری از عفونت های احتمالی به دلیل پایین بودن سیستم ایمنی بدن آن می باشد. 
نوزادانی که زودتر از حد موعد(40 هفته) به دنیا می آمدند به دلیل کمبود انرژی و تکامل نیافتن سیستم عصبی و همچنین تنفسی، در کنترل کردن دمای بدن خویش و تنفس عادی دچار مشکل خواهند بود. انکوباتور آزمایشگاهی با حفظ رطوبت لازم، تامین انرژی مورد نیاز برای رشد آنها و همچنین کنترل دمای محیط بر اساس دمای پوست نوزاد، شرایط لازم برای زنده ماندن و همچنین رشد نوزاد را ایجاد خواهد کرد.

انکوباتور نوزاد یکی از دستگاه های بسیار مهمی می باشد که برای مراقبت ویژه نوزادان در بدو تولد و نوزادانی که زودتر از موعد به دنیا خواهند آمد ، استفاده می شود.همانطور که گفته شد این دستگاه می تواند با تنظیم دما ، رطوبت و اکسیژن از نوزاد به خوبی محافظت نماید.
 این انکوباتورها دارای جداره شفاف هستند و می توان نوزاد را بهتر مشاهده و بررسی کرد و از طریق دریچه های اطراف به آن دسترسی پیدا کرد. سیستم گردش هوا در این دستگاه به گونه ای می باشد که پارامترهای دما و رطوبت داخل آن یکنواخت نگهداری می شود و همواره هوای تازه در داخل آن جریان پیدا می کند.

نحوه کالیبراسیون دستگاه انکوباتور

کالیبراسیون معمولا توسط شرکتهای مورد تایید وزارت بهداشت در زمینه کنترل کیفی انجام خواهد شد. کالیبراسیون سالانه صورت می گیرد ولی کاربر نیز هر زمانی با محلولی مانند روغن اولفین و همچنین استفاده از یک ترمومتر انکوباتور را کالیبره نماید. بدین منظور ترمومتر را داخل روغن می گذارند و دست کم ۲۰ دقیقه زمان می دهند تا شرایط دمایی کاملا پایدار شود در صورتی که دمای انکوباتور با دمای ترمومتر یکسان شود، دستگاه کالیبره خواهد بود.

کاربرد دستگاه انکوباتور آزمایشگاهی

•    در زمینه پزشکی و بخش نوزادان، جهت برقراری شرایط مناسب برای رشد نوزادانی که زودتر از موعد به دنیا خواهند آمد.
•    در آزمایشگاه های پزشکی برای رشد و نگهداری سلول، همچنین استریل و خشک کردن تجهیزات استفاده می شود.
•    آزمایشگاه های در زمینه کنترل کیفیت و تست تجهیزات و نیز قطعات صنعتی
•    در صنایع دارو سازی، ساخت خودرو ها ، غذایی، و غیره
•    در آزمایشگاه های میکروبیولوژی، زیست شناسی و غیره جهت کشت سلول
•    انجام آزمایش های لازم برای تحقیقات ژنتیک،  خون شناسی، بیوشیمی، تولید دارو، مواد غذایی و غیره
•    از انکوباتور آزمایشگاهی در صنعت طیور، در این صنعت از انکوباتور به عنوان جایگزینی برای مرغ مورد استفاده قرار می گیرد و با کنترل مناسب دما، رطوبت و مهیا نمودن شرایط لازم، باعث افزایش تعداد جوجه های تولیدی خواهد شد.