恒溫培養(yǎng)箱是一種能夠?qū)⑾潴w內(nèi)溫度維持在一定溫度值的實驗室設備,并且具有較高的溫度性能,如溫度精度、波動度和均勻性等。恒溫培養(yǎng)箱適用于微生物培養(yǎng)、血清、藥物、培養(yǎng)基或標準品等樣品保存,已成為現(xiàn)代醫(yī)藥、食品、醫(yī)學、生化及農(nóng)業(yè)等行業(yè)實驗室中的不可或缺的實驗設備。
恒溫培養(yǎng)箱常被稱為生化培養(yǎng)箱,在用于20~25℃微生物培養(yǎng)時,又被稱為低溫培養(yǎng)箱(帶有制冷功能)。
恒溫培養(yǎng)箱在制藥企業(yè)QC微生物實驗室,生物安全實驗室以及出入境檢疫檢驗等部門具有較大的應用,可用來檢測原料、半成品和樣品的微生物污染,培養(yǎng)皿是否合格,檢測空氣、純化水以及設備表面的污染,生物指示劑的培養(yǎng)以檢測濕熱滅菌和空間滅菌的效果,培養(yǎng)基無菌模擬灌裝試驗等。尤其是在生物制藥企業(yè)的QC微生物實驗室中,其使用量可多達十幾臺甚至幾十臺。
恒溫培養(yǎng)箱的分類
恒溫培養(yǎng)箱可以按如下兩種方式進行分類:
注:
1)低溫培養(yǎng)箱也屬于強制對流培養(yǎng)箱的范疇
2)制冷功能主要分為壓縮機和半導體制冷兩種;
3)下文所介紹的內(nèi)容均按照以上表格分類進行描述,即恒溫恒濕箱為不帶有制冷功能的。
恒溫培養(yǎng)箱的選擇
在用于30~35℃,35~37℃,42~43℃和56~58℃等溫度的微生物培養(yǎng)時,恒溫培養(yǎng)箱是更加合適的選擇,它不含制冷功能,價格也較低一些。
自然對流培養(yǎng)箱和強制對流培養(yǎng)箱相比,價格并沒有相差太多,而且升溫時間較慢一些,花費的試驗時間也更多,溫度均勻性也差一些,但是很多培養(yǎng)箱使用部門在選型時反而首選這種型號,這是什么原因呢?
在與很多使用人員接觸之后,我們發(fā)現(xiàn)原因基本都是一樣的:他們使用的強制對流培養(yǎng)箱在培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)皿會干燥。
在微生物培養(yǎng)過程中,為什么自然對流培養(yǎng)箱中的培養(yǎng)皿不會干燥,反而強制對流培養(yǎng)箱(也包含有的低溫培養(yǎng)箱)中的會干燥呢?這與恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)部氣流循環(huán)設計有極大的關(guān)聯(lián)。
圖1 示例:自然對流循環(huán)
在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi),簡單的說,自然對流循環(huán)指的是依靠空氣重力自身作用進行熱交換,這種方式的空氣交換速率較慢,所花費的試驗時間較長。而強制對流循環(huán)指的是依靠內(nèi)部風機的作用,促進內(nèi)部氣流更快地進行熱交換,以縮短試驗時間。
目前強制對流培養(yǎng)箱(包括低溫培養(yǎng)箱)的內(nèi)部強制對流主要有兩種形式:
圖2 示例:豎直氣流 / 圖3 示例:水平氣流
從圖2和圖3中可以發(fā)現(xiàn),水平氣流更容易將培養(yǎng)基揮發(fā)的水分吹走,促進培養(yǎng)基水分揮發(fā),進而導致培養(yǎng)皿干燥。這就是很多使用水平氣流強制對流培養(yǎng)箱(包括低溫培養(yǎng)箱)培養(yǎng)皿干燥的主要原因。
但是使用圖2 豎直氣流方式的強制對流培養(yǎng)箱(包括低溫培養(yǎng)箱)就不會造成培養(yǎng)皿干燥,也無需倒置培養(yǎng)基或使用保鮮膜覆蓋。
水平氣流和豎直氣流的不同,除了與恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)腔構(gòu)造設計不同,與風機的位置也有很大關(guān)系。水平氣流主要采用背部風機的方式,豎直氣流主要采用頂部風機的方式,前者恒溫培養(yǎng)箱會胖一些(深度方向尺寸大),后者會瘦高一些(深度方向尺寸小)。
故選擇強制對流培養(yǎng)箱(包括低溫培養(yǎng)箱)時,氣流方式是必須要考慮的一個重要方面。
MMM強制對流培養(yǎng)箱
MMM強制對流培養(yǎng)箱包含兩種型號:Incucell V和Friocell,前者的溫度范圍為室溫+10℃ ~ 100℃,后者的溫度范圍為0℃ ~ 100℃。這兩種型號均采用豎直氣流形式的強制對流循環(huán)。
圖4 MMM強制對流循環(huán)
德國MMM集團Incucell V強制對流培養(yǎng)箱和Friocell低溫培養(yǎng)箱具有其用其獨特的頂置風機和暗扣積木夾套設計,在腔體內(nèi)部形成至下而上的螺旋上升氣流,將不規(guī)則的氣流變得更加規(guī)則和均勻。這種氣流循環(huán)設計,是德國MMM集團與德國慕尼黑工業(yè)大學共同研發(fā)的成果。
圖5 Friocell 707 ECO低溫培養(yǎng)箱
Incucell V強制對流培養(yǎng)箱和Friocell低溫培養(yǎng)箱在全球廣泛應用于制藥工業(yè)、食品和飲料加工工業(yè)、疾控和出入境系統(tǒng)、化妝品工業(yè)、高?蒲蓄I(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、水資源管理和醫(yī)院等方面,在中國市場已有千臺以上的保有量。
德國MMM集團
德國MMM集團是世界上最大的實驗室箱體制造商之一,其總部位于德國慕尼黑,在全球有多家工廠,生產(chǎn)實驗室箱體、脈動真空滅菌柜和清洗機等設備。其實驗室箱體主要分為干燥箱、培養(yǎng)箱和穩(wěn)定性試驗箱3個系列,進入中國市場已有20年時間。
干燥箱:Ecocell自然對流烘箱、Venticell強制對流烘箱、Vacucell真空干燥箱、Stericell干熱滅菌箱、Durocell耐腐蝕干燥箱
培養(yǎng)箱:Incucell自然對流培養(yǎng)箱、Incucell V強制對流培養(yǎng)箱、Friocell低溫培養(yǎng)箱、CO2cell二氧化碳培養(yǎng)箱
穩(wěn)定性試驗箱:Climacell恒溫恒濕箱、2~8℃穩(wěn)定性試驗箱、光穩(wěn)定性試驗箱