Ключевые особенности, на которые стоит обратить внимание при выборе шейкера для СО₂-инкубатора

Шейкеры для СО₂-инкубаторов широко используются в лабораториях, работающих с клеточными культурами. Такие шейкеры создают оптимальные условия для культивирования клеток, обеспечивая необходимую аэрацию и перемешивание среды, что существенно влияет на эффективность роста и развития клеток. Здесь мы рассмотрим основные характеристики и преимущества такого оборудования, а также его важную роль в биологических и медицинских исследованиях.

Перемешивание клеточных культур имеет несколько преимуществ по сравнению с выращиванием клеток в статичном состоянии:

• Улучшенное снабжение кислородом и питательными веществами: встряхивание обеспечивает равномерное распределение кислорода и питательных веществ по всему объему среды, что обеспечивает более эффективный метаболизм клеток. Перемешивание способствует увеличению скорости роста клеток и улучшению их выживаемости.
• Уменьшение скопления метаболитов и токсинов: встряхивание помогает предотвратить накопление метаболитов и токсинов в среде выращивания за счет улучшенной циркуляции среды. Это позволяет уменьшить стресс для клеток и поддерживать более стабильные условия выращивания.
• Облегчение масштабируемости: применение встряхивания позволяет легче масштабировать процесс выращивания клеток, поскольку это облегчает автоматизацию и стандартизацию процесса. Это особенно важно для промышленного производства биологически активных веществ и клеточных продуктов, где клеточные культуры выращиваются в биореакторах большого объема именно в режиме перемешивания.

Если в лаборатории есть необходимость в шейкере, то оптимальным решением будет приобретение специального шейкера-инкубатора. Однако, как правило, такие приборы — дорогое приобретение. Если бюджет ограничен или лаборатория только начинает работу с суспензионными культурами и пока нецелесообразно тратить большие суммы на приобретение специализированного оборудования, можно купить лабораторный шейкер и поставить его внутрь уже имеющегося в лаборатории СО₂-инкубатора.

Хотя, на первый взгляд, кажется, что в СО₂-инкубатор можно поставить обычный настольный шейкер, который есть почти в каждой лаборатории, это не совсем так. Шейкер, предназначенный для установки в СО₂-инкубатор, должен обладать рядом свойств, обеспечивающих ему бесперебойную работу в течение длительного времени.

Перед выбором шейкера для СО₂-инкубатора важно определить для себя следующие моменты:

• Физические свойства шейкера и рабочие параметры определяются исходя из текущих задач по культивированию, а также с учетом планов на будущие эксперименты.
• Контроль за параметрами работы шейкера. СО₂-инкубаторы имеют глухие наружные двери и, таким образом, нет возможности наблюдать за работой шейкера внутри прибора. Важно организовать рабочее пространство для экспериментов так, чтобы важные параметры культивирования были доступны для наблюдения.
• Материал и конструкция шейкера. Шейкер должен выдерживать повышенную влажность и температуру, а также уровень СО₂ в течение длительного времени без коррозии элементов и образования других деструктивных состояний. А также не должен выделять много тепла внутрь инкубатора.

Шейкер Wiggens внутри камеры СО₂-инкубатора

Платформа с пружинными держателями, Wiggens

Платформа с липким ковриком, Wiggens

Держатели для колб, Wiggens

Физические свойства шейкера и рабочие параметры.

Шейкер должен соответствовать вашему СО₂-инкубатору и вашим задачам.

Размер и вместимость

• Шейкер должен иметь правильные размеры, то есть свободно помещаться в камеру инкубатора, при этом платформа при движении не должна задевать стенки СО₂-инкубатора. Большинство шейкеров подходят для установки их в СО₂-инкубатор объемом не менее 150-160 литров и более.

• При этом шейкер должен быть достаточно большим, чтобы вмещать необходимое количество колб или пробирок для культивирования. Например, удобно, если шейкер вмещает несколько колб Эрленмейера/культуральных флаконов объемом 250 мл — использование нескольких колб одинакового объема позволит проводить эксперимент в нескольких повторностях, что обеспечит статистическую достоверность эксперимента, а также позволит наработать достаточное количество материала для дальнейшей инокуляции в биореактор.

Режим перемешивания

Шейкеры имеют орбитальный тип перемешивания. Стандартные диаметры орбиты при работе с клеточными культурами — 25 мм и 50 мм, как и в серьезных шейкерах-инкубаторах с контролем СО₂ и влажности. Бόльший диаметр орбиты обеспечит более интенсивное перемешивание и аэрацию, что особенно важно при использовании биореакторов на 50 мл типа «TPP», колб большого объема (2 литра и более), а также при использовании широких колб (например, колб Фернбаха). В остальных случаях применим диаметр перемешивания 25 мм.

Скорость перемешивания

Скорость перемешивания — регулируемый параметр в шейкерах, который в среднем устанавливается в диапазоне 30-300 об/мин и подбирается экспериментально, либо устанавливается согласно выбранному протоколу культивирования.

Выделение тепла

Выделение тепла в камеру от установленного внутри инкубатора оборудования может нарушить контроль температуры и привести к ухудшению роста культуры. Двигатель, приводящий в движение платформу шейкера, может нагреваться. Камера инкубатора обычно газонепроницаема, что ограничивает движение воздуха, который может охладить двигатель шейкера. СО₂-инкубаторы не имеют системы охлаждения, конструктивно прибор не учитывает выделение дополнительного тепла, что может привести к проблемам со стабильностью контроля температуры. Для клеточной культуры даже небольшое увеличение температуры даже на 1°С может привести к замедлению роста или гибели клеток. Использование специальной конструкции привода в шейкерах Wiggens (Китай) для СО₂-инкубаторов, сводит к минимуму выделение тепла от двигателя шейкера, что позволяет сохранять стабильную температуру даже при работе шейкера внутри инкубатора.

Контроль за параметрами работы шейкера. Важно иметь свободный доступ к элементам управления.

Большинство шейкеров, предназначенных для СО₂-инкубаторов, имеют выносной блок управления, который соединен с шейкером с помощью провода небольшого диаметра, который не препятствует плотному закрытию дверей СО₂-инкубатора. Блок управления крепится к стенке СО₂-инкубатора либо с помощью магнита, либо с помощью специальных креплений.

Выносной блок управления:

• позволяет расположить электронику вне камеры СО₂-инкубатора, что предотвратит ее перегревание и убережет от повышенной влажности;
• регулировка скорости перемешивания и установка таймера в этом случае не требует открытия двери СО₂-инкубатора и, тем самым, внутри камеры сохраняются стабильные значения температуры, концентрации газов и влажности в течение всего эксперимента;
• внешний дисплей также немедленно предупреждает о критических событиях, таких как отключение питания или истечение времени работы таймера.

Материал и конструкция шейкера.
Коррозионностойкие материалы обеспечивают долгий срок службы прибора.

Шейкеры для СО₂-инкубаторов сконструированы таким образом, чтобы выдерживать нахождение в агрессивных условиях — повышенная температура, влажность и пониженная кислотность из-за высокого уровня СО₂. Использование высококачественной нержавеющей стали и многочисленные испытания на устойчивость к условиям СО₂-инкубатора позволяют использовать данные шейкеры в СО₂-инкубаторах в течение длительного времени без образования коррозии и выхода из строя движущих элементов шейкера и электроники.

Надежность конструкции шейкера обеспечивает наличие следующих элементов:

• корпус из нержавеющей стали или других материалов, устойчивых к коррозии. Гладкая поверхность шейкера при этом облегчает очистку прибора, что уменьшает риск контаминации прибора;
• внутренняя конструкция также с использованием нержавеющих деталей для того, чтобы движущие части прибора тоже были устойчивы к повышенной влажности и кислотности;
• водонепроницаемая конструкция для предотвращения попадания конденсата, культур и чистящих средств в движущиеся части;
• съемные платформы, которые при необходимости можно автоклавировать.
  

Уровень шума и вибрации

Конструкция привода шейкера, предназначенного для установки прибора в камеру инкубатора, обеспечивает стабильное и равномерное движение платформы с минимальным уровнем шума и вибраций. Это обеспечивает сохранение условий инкубации, а также сокращает воздействие на клетки или микроорганизмы, находящиеся в инкубаторе на соседних полках в статичном состоянии.

Масскультивирование клеток: флаконы

Мешки для культур клеток

Пластик и стекло для культур клеток

СО₂ - инкубаторы лабораторные

Шейкеры-инкубаторы (качалки-инкубаторы)

Ниже вы можете задать вопрос или оставить запрос в свободной форме: