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在购买CO2培养箱时,您需要考虑什么?[选购宝典]

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2018年07月24日 来源:生物通

摘要:

  考虑到细胞培养的重要性,培养箱的价格以及平均十年的使用寿命,我们还是有必要来精心挑选一台设备。尽管现在费时费力,但未来能省时省力,也避免了因实验结果不理想而整天苦兮兮。

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随着哺乳动物细胞培养、细胞分析和细胞治疗的热潮不断涌来,CO2培养箱的需求也在不断增长。据国际知名市场研究公司Research and Markets预测,在未来四年内,CO2培养箱的复合年增长率将达到8%。顺应这一趋势,新的产品也在不断上市。

CO2培养箱是在箱体内模拟一个生物体内的环境让细胞或组织生长。培养箱要求稳定的温度(37°C)、稳定的CO2水平(5%)、较高的相对湿度(95%),从而对细胞或组织进行高效的体外培养。

不过,在选择一台CO2培养箱时,只知道这三个参数就够了吗?当然不够啊。考虑到细胞培养的重要性,培养箱的价格以及平均十年的使用寿命,我们还是有必要来精心挑选一台设备。尽管现在费时费力,但未来能省时省力,也避免了因实验结果不理想而整天苦兮兮。

那么,在购买CO2培养箱时,我们究竟要考虑哪些因素?

❖ 大小——您的实验室有多少空间?您需要同时运行多少个实验?
❖ 气体控制——您能够控制哪些气体?
❖ 加热方式——直热式还是水套式?
❖ 湿度——是否能够快速恢复到足够的湿度?
❖ 污染风险——如何减少污染和消除污染?
❖ 参数恢复——一旦开门,参数何时恢复?
❖ 数据记录——这对于监管过程特别重要。

培养空间

实验室的空间有多大,通常培养的细胞有多少,这首先决定了您要购买多大的培养箱。如果只是个人使用,可以考虑紧凑型的培养箱。市场上最畅销的培养箱规格是标准型,大约在150-184 L。这些培养箱可叠放,方便实验扩展。对于大规模的生产应用,可以考虑200 L以上的大容量培养箱。

一般来说,大型实验室都需要培养多种类型的细胞,为了避免交叉污染,他们被迫要使用多个培养箱,这既占用了空间,又浪费了经费。同时,越来越多的研究人员开始使用那些娇气的细胞,比如原代细胞和干细胞,它们对周围环境的变化比较敏感。

针对大家的这种烦恼,赛默飞最近推出了一种新型的Cell Locker细胞培养室,它可以将培养箱分成六个独立的可高温灭菌的培养室,从而提高细胞培养的效率和安全性。如今,您能够在一个培养箱中隔离细胞类型或不同项目,使之不受周围环境的干扰,在节省空间和气体的同时,防止支原体在内的循环交叉污染。

CO2培养箱内的温度、湿度和二氧化碳浓度都是统一控制的,虽然是六个细胞培养室,但赛默飞还是确保整个箱体内的空间温度、湿度、二氧化碳浓度都具有均一性。实现这一点,是因为它采用THRIVE主动气流技术,可快速均匀地恢复箱内条件,并持续不断换气。

同时,每个Cell Locker细胞培养室有双层的0.2mm过滤膜保护,允许空气循环,但避免微生物污染。当打开一个Cell Locker细胞培养室时,确保其余的Cell Locker细胞培养室内的细胞仍处于理想的生长环境。

这种新型的Cell Locker系统目前适用于Heracell VIOS 160i和Forma Steri-Cycle i160 CO2培养箱。每个Cell Locker室可容纳9个T-75细胞培养瓶、20块6孔板或24块96孔板,满足广泛的应用需求。

温度控制

让CO2培养箱维持在指定的温度、湿度和二氧化碳浓度,这是用户的基本需求。细胞对温度变化非常敏感,在过高的温度下无法存活。一般来说,CO2培养箱的加热方式包括水套式和直热式(气套式)。这两种方式有其各自的优缺点。

水套式加热是通过一个独立的水套层包围内部的箱体来维持温度恒定的。当遇到断电的时候,水套式系统就可以较长时间地保持培养箱内的温度准确性和稳定性,有利于实验环境不太稳定的用户选用,比如有用电限制或经常停电。不过,水套式系统需要对水箱进行加水、清空和清洗,经常监控水箱运作的情况,还有潜在的污染隐患。

直热式系统是通过遍布箱体气套层内的加热器直接对箱体进行加热的。与水套式相比,直热式具有加热快、温度恢复迅速的特点,特别适合短期培养以及需要频繁开关取样的培养。因后期维护相对简单,目前越来越多的客户选择直热式系统。

Eppendorf的Galaxy 170S CO2培养箱就采用六面直热式加热,温和地将细胞浸浴在温度均一的环境里。这种培养箱拥有 170 L大容积,提供出色的质量、杰出的性能和和直观的操作。无风扇设计提供更多使用空间,消除风扇带来的污染源。此外,它还可选配附加功能,比如高温消毒和内分门。


湿度控制

除了准确的温度,稳定而精确的湿度对于细胞培养工作来说也是一个非常重要的因素,但又容易被人忽略。维持足够的湿度水平,并且在开关门后以足够快的速度恢复湿度,才能保证不会因为过度干燥而导致培养失败。

目前大多数的CO2培养箱是通过增湿盘的蒸发作用产生湿气,其产生的相对湿度水平可达95%左右。尽量选择湿度蒸发面积大的培养箱,因为湿度蒸发面积越大,越容易达到最大相对饱和湿度,并且开关门后的湿度恢复时间越短。

Memmert(美墨尔特)的CO2培养箱有两种配置。一种是标准型号配置水盘加湿,可控制88-97%的相对湿度。如果选择额外的动态湿度控制系统,则可以控制40-97%的相对湿度,使得开关门后湿度恢复时间更短。德国美墨尔特作为全球领先的温控箱体品牌,近九十年来一直致力于精确温控箱体的研发和生产,并引领箱体的发展方向与潮流。

污染防控

污染是细胞培养过程中最不愿意看到的现象。CO2培养箱的制造商们采取了各种措施来减少和防止污染的发生。比如,采用高质量的不锈钢内胆甚至纯铜内胆,抗刮擦,耐腐蚀,易清洁,尽量减少微生物可以生长的表面。同时,有些型号可进行高温灭菌,且所有传感器及附件无需取出,相当方便。

Nuaire公司的副总裁Buckner Richerson表示,在设计第一款培养箱之前,他们曾向微生物学家询问了他们最关心的问题,他们的回答是“干燥”和“污染”。创建于1972年的美国Nuaire公司一直致力于生产生物安全柜、二氧化碳培养箱、超低温冰箱、血库冰箱、层析冷柜以及光照培养箱等产品。

Nuaire将HEPA过滤应用在培养箱上,以降低其污染风险,并保持培养箱内部符合ISO 5级清洁标准。囊式过滤器通过过滤和调节,不断地净化箱内的空气,而过滤器、泵和温度传感器都位于工作区域外。

据介绍,这种设计每20分钟更换一次培养箱的空气,同时最大限度地减少蒸发,并在关门20分钟后让设备恢复到最佳运行状态。根据Richerson的说法,Nuaire每年销售2000台CO2培养箱,但几年来都没有听说过污染事件。

为了避免漏网的病原体,Nuaire在所有直热式培养箱中都配备了高温灭菌的功能,但最基本的型号除外。清除污染通常是在高温(145ºC)下处理一段时间,比如过夜灭菌。考虑到一些用户喜欢纯铜内胆的培养箱,Nuaire也提供这个选项,但Richerson认为这并不是必需的。

无风扇设计

如果您留意新款的CO2培养箱,就会发现一个趋势,无风扇设计开始流行,比如前面提到的Eppendorf Galaxy 170S CO2培养箱。它取消了传统风扇,空气只靠自然对流运动,消除了导致细胞培养交叉污染的一大源头。

德国MMM集团旗下成员BMT的CO2培养箱也采用了无风扇的设计。据专业人士介绍,这明显减少了两方面问题。首先,零振动实际上消除了细胞边缘效应的可能性。其次,无风扇设计还可以减少蒸发,从而最大限度地减少样品中的水分流失。

无风扇培养箱还增加了可用空间,因为不需要管道或内置的HEPA组件,同时避免了这些组件的维护和更换,以及更换风扇HEPA过滤器元件的成本。空气湍流实际上是CO2培养箱中潜在污染的主要来源。

其实,实验室中的污染无处不在。污染可从任何来源进入培养箱,包括个人的头发和衣服,打开的窗户,甚至是实验室的通风系统。一旦进入培养箱,微生物就会附着在风扇上,从那里散布到整个装置。

同时,风扇还是培养箱中最难以清洁的部件。因此,带风扇的培养箱都需要在风扇前安装昂贵的HEPA过滤器以保护风扇,而且还要定期更换。这大大增加了风险和成本。当今的无风扇设计,从多方面而言都是有好处的。

此外,许多CO2培养箱都采用触摸屏操作界面,简化仪器设置。通过明亮的LED屏幕,您可以轻松监控温度、CO2和相对湿度等操作参数。有些型号还可以提供长期的日志记录,适用于cGMP过程。

总而言之,我们如今在CO2培养箱上有了更多的选择。结合各种参数、价格以及售后服务和口碑,才能挑选到一台称心如意的培养箱。虽然有些麻烦,但为了未来的细胞培养不麻烦,这当然还是值得的。(生物通 薄荷)

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