Empfohlene Messgeräte für die Qualifizierung von Inkubatoren
Validierung
In der Mikrobiologie ist ein Inkubator ein Gerät zur Kontrolle der Temperatur, Luftfeuchte und anderer Bedingungen, unter denen die mikrobiologische Kultur heranwächst. Die einfachsten Inkubatoren sind isolierte Boxen mit einer regelbaren Heizung, die typischerweise bis ca. 65 °C reicht. Manche können sogar geringfügig höhere Temperaturen erreichen, die aber 100 °C nicht übersteigen können. Fortschrittliche Inkubatoren haben die Fähigkeit ihre Temperatur zu senken (durch Abkühlen) und/oder die Luftfeuchtigkeit oder sogar das CO2 Level zu kontrollieren. Diese Funktion ist speziell für das Zellwachstum geeignet.
Aus Gründen der Transparenz besitzen die meisten Inkubatoren aus Glas gefertigte Außen- und Innentüren. Der Hauptcontroller enthält einen Timer. Einige können so programmiert werden, dass sie verschiedene Temperaturen, Feuchtigkeitsstufen usw. durchlaufen. Inkubatoren können in ihrer Größe variieren, von Tischgeräten bis hin zu Geräten von der Größe kleiner Räume. Inkubatoren können auch spezielle Funktionen wie die Regelung der Schüttelgeschwindigkeit bieten.
Was die Temperatur anbelangt, so ist 37 °C eine übliche Temperatur in Inkubatoren, da dies die normale menschliche Körpertemperatur ist. Die meisten Bakterien, insbesondere das häufig verwendete E. Coli, wachsen unter solchen Bedingungen gut. Für andere Anwendungen sind niedrigere Temperaturen erforderlich, (für Fischzellen ist eine Wachstumstemperatur von 25 °C optimal).
Prozess
Die meisten Standard-Inkubatoren sind so konstruiert, dass die Außenluft durch einen Filter angesaugt, anschließend aufgeheizt und die Luft gleichmäßig in der Kammer verteilt wird. Dadurch kann eine ausgeglichene Wirkung auf die Proben erfolgen, die oft auf perforierten Platten im Kammerraum verteilt liegen. Die Abluft wird durch eine Öffnung an der Oberseite des Geräts nach außen abgeführt. Der einzig interessante Parameter ist die Temperatur. Der Temperaturbereich liegt normalerweise zwischen +25 und +70 °C. Proben werden oft in geschlossenen Behältern platziert, damit keine Kreuzkontamination möglich ist.
Biologische Inkubatoren sind in ihrem Design komplexer, da nicht nur die Temperatur, sondern auch die Luftfeuchte und das CO2 überwacht und kontrolliert werden müssen. Luft wird zwar immer noch von außen eingeführt, jedoch wird dazu jetzt ein steriler Filter verwendet und sie steht in Verbindung mit einer sterilen CO2-Zufuhr. Um das Luftfeuchtigkeitslevel über das der Umgebung zu heben, wird ein Wasserbecken am Boden eingebaut und um die Homogenität innerhalb der Kammer sicherzustellen, sorgt normalerweise ein Gebläse dafür, dass die Luft in wirbelfreier Strömung umhergewirbelt wird.
Biologische Inkubatoren werden hauptsächlich zur Stabilisierung von Bakterien und Zellen in offenen Behältnissen (Petrischalen) eingesetzt. Durch die Wechselwirkung von CO2 mit den Suspensionsmedien wird der PH-Wert für optimales Wachstum eingestellt. Ein hohes Luftfeuchtigkeitslevel, gewöhnlich bei ungefähr 95-98% RH, schützt die Proben vor Konzentrat oder vollständiger Austrocknung während der Inkubation, die bis zu einigen Tagen oder sogar Wochen andauern kann. Typische kontrollierte Parameter in biologischen Inkubatoren sind:
- Temperatur +25 °C bis +60 °C (+/-2 °C)
- Luftfeuchtigkeit 95-98 % (+/- 2 %)
- CO2-Niveau 3-7 % (+/- 0,3 %)
Herausforderungen
Die Validierung von Inkubatoren stellt normalerweise keine Herausforderung dar, da die zu kontrollierenden Parameter relativ leicht aufeinander abzustimmen sind. Die Temperaturen sind gering und es sind keine Druckmessungen erforderlich. Daher können LAB Logger mit Temperatur- und Luftfeuchtesensoren verwendet werden. Um die Bearbeitung noch zu vereinfachen, versorgt die 3-Farben LED den Benutzer mit sofortigen Informationen über den Logger Status. Mit der SKY Option können Echtzeitdaten aufgezeichnet werden. Für sehr kleine Kammern, die eine Buchse besitzen, könnte die Verwendung von Thermoelementen – die den Wärmeleitfehler minimieren – von Vorteil sein.
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