Inkubátor (kultúra) - Incubator (culture)
Az inkubátor olyan eszköz, amelyet mikrobiológiai kultúrák vagy sejtkultúrák termesztésére és fenntartására használnak . Az inkubátor fenntartja az optimális hőmérsékletet , páratartalmat és egyéb körülményeket, például a belső légkör CO 2- és oxigéntartalmát . Az inkubátorok elengedhetetlenek a sejtbiológia , a mikrobiológia és a molekuláris biológia sok kísérleti munkájához , és mind a bakteriális, mind az eukarióta sejtek tenyésztésére szolgálnak.
A legegyszerűbb inkubátorok hőszigetelt dobozok, szabályozható fűtőelemmel, jellemzően 60-65 ° C -ra (140-150 ° F), de némelyik kissé magasabbra is mehet (általában legfeljebb 100 ° C -ra). A leggyakrabban használt hőmérséklet mind a baktériumok, például a gyakran használt E. coli , mind az emlőssejtek esetében körülbelül 37 ° C (99 ° F), mivel ezek a szervezetek jól nőnek ilyen körülmények között. A biológiai kísérletekben használt egyéb organizmusok, például a bimbózó Saccharomyces cerevisiae élesztő esetében a 30 ° C (86 ° F) növekedési hőmérséklet az optimális.
A bonyolultabb inkubátorok magukban foglalhatják a hőmérséklet csökkentésének képességét (hűtés útján), vagy a páratartalom vagy a CO 2 szint szabályozását. Ez fontos az emlőssejtek tenyésztésében, ahol a relatív páratartalom jellemzően> 80%, hogy megakadályozza a párolgást, és enyhén savas pH -t érnek el az 5% -os CO 2 szint fenntartásával .
A laboratóriumi inkubátor története
A laboratóriumi inkubátor - a csirke tojások keltetésében való segítségnyújtástól a halálos vírusok elleni vakcinák megértésének és kifejlesztésének lehetővé tételéig - számos alkalmazást látott az évek során. Az inkubátor alapot biztosított az orvosi fejlődéshez és a sejt- és molekuláris biológia kísérleti munkájához is .
Az inkubátor szabályozott hőmérsékletű kamrából áll . Egyes inkubátorok szabályozzák a páratartalmat , a gázösszetételt vagy a szellőzést is. Míg az ókori Egyiptomban és Kínában először használt primitív inkubátorok óta számos technológiai fejlődés történt, az inkubátor fő célja változatlan maradt: stabil, ellenőrzött környezet kialakítása, amely elősegíti a kutatást, a tanulmányozást és a termesztést.
A legkorábbi inkubátorok
A legkorábbi inkubátorokat több ezer évvel ezelőtt találták az ókori Egyiptomban és Kínában, ahol a csirketojások melegen tartására használták őket. Az inkubátorok használata forradalmasította az élelmiszertermelést, mivel lehetővé tette, hogy a csibék kikeljenek a tojásokból anélkül, hogy egy tyúkot kellene rájuk ültetni, ezáltal felszabadítva a tyúkokat, hogy rövidebb idő alatt több tojást tojjanak. Mind a korai egyiptomi, mind a kínai inkubátorok lényegében nagy helyiségek voltak, amelyeket tűz fűtött, ahol a kísérők rendszeres időközönként megfordították a tojásokat, hogy biztosítsák az egyenletes hőeloszlást.
A 16. és 17. században
Az inkubátor a 16. században kapott frissítést, amikor Jean Baptiste Porta az ókori egyiptomi dizájnra támaszkodva egy korszerűbb tojás inkubátort hozott létre. Míg a spanyol inkvizíció miatt végül abba kellett hagynia munkáját, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur a 17. század közepén vállalta a kihívást. Reaumur fatüzelésű kályhával melegítette fel inkubátorát, és a Reaumur hőmérő segítségével ellenőrizte annak hőmérsékletét.
A 19. században
A 19. században a kutatók végre felismerték, hogy az inkubátorok használata hozzájárulhat az orvosi fejlődéshez. Kísérletezni kezdtek, hogy megtalálják az ideális környezetet a sejttenyésztési készletek fenntartásához. Ezek a korai inkubátorok egyszerűen harangüvegekből álltak, amelyek egyetlen gyertyát tartalmaztak. A tenyészeteket a láng közelébe helyeztük az edény fedelének alsó oldalára, és az egész edényt száraz, fűtött sütőbe helyeztük.
A 19. század végén az orvosok felismerték az inkubátorok másik gyakorlati alkalmazását: a koraszülött vagy gyenge csecsemők életben tartását. Az első csecsemőinkubátort, amelyet egy párizsi női kórházban használtak, petróleumlámpák fűtötték . Ötven évvel később Julius H. Hess amerikai orvos, akit gyakran a neonatológia atyjának tartottak, elektromos csecsemőinkubátort tervezett, amely nagyon hasonlít a ma használt csecsemőinkubátorokhoz.
A 20. században
A következő újítás az inkubátor technológiában az 1960 -as években történt, amikor a CO 2 inkubátort piacra dobták. A kereslet akkor jött létre, amikor az orvosok rájöttek, hogy CO 2 inkubátorokkal azonosíthatják és tanulmányozhatják a betegek testfolyadékaiban található kórokozókat. Ehhez mintát gyűjtöttünk, és steril edénybe helyeztük, és az inkubátorba helyeztük. Az inkubátorban lévő levegőt 37 Celsius fokon tartottuk, ugyanazon a hőmérsékleten, mint az emberi test, és az inkubátor fenntartotta a légköri szén -dioxid és nitrogén szintet, amely szükséges a sejtek növekedésének elősegítéséhez.
Ekkor kezdték el használni az inkubátorokat a géntechnológiában is . A tudósok biológiailag nélkülözhetetlen fehérjéket, például inzulint hozhatnak létre inkubátorok használatával. A genetikai módosítások most molekuláris szinten történhetnek, segítve a gyümölcsök és zöldségek táplálkozási tartalmának, valamint a pestis és betegségek elleni rezisztenciájának javítását.
Ma
Az inkubátorok különféle funkciókat látnak el egy tudományos laborban. Az inkubátorok általában állandó hőmérsékletet tartanak fenn, azonban gyakran további funkciókat is beépítenek. Sok inkubátor a páratartalmat is szabályozza. A rázó inkubátorok mozgást tartalmaznak a kultúrák keveréséhez. A gáz inkubátorok szabályozzák a belső gázösszetételt. Egyes inkubátorok rendelkeznek a levegő keringtetésének lehetőségével a hőmérséklet egyenletes elosztása érdekében. Sok laboratóriumi használatra tervezett inkubátor redundáns áramforrással rendelkezik, hogy az áramkimaradások ne zavarják a kísérleteket. Az inkubátorok különböző méretekben készülnek, az asztali modellektől a meleg helyiségekig , amelyek nagyszámú minta inkubátoraként szolgálnak.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- Mudge, George P. (1911). . Encyclopædia Britannica . 14 (11. kiadás). 359–369.