Cualquier laboratorio que trabaje con células o tejidos necesita una incubadora, a menudo una que controle el dióxido de carbono (CO 2 ). Con una incubadora de CO 2 , un científico puede optimizar el entorno para cultivar y mantener muestras vivas. Sin embargo, elegir la CO 2 correcta depende de las necesidades y circunstancias del laboratorio, así como de hacerse las preguntas correctas a la hora de adquirir una Incubadora de CO2.
En el Centro Médico de la Universidad de Kansas en Kansas City, MO, Robin Maser, profesora asociada de ciencias de laboratorio clínico, estudia la poliquistosis renal, una enfermedad hereditaria que puede provocar insuficiencia renal. Este trabajo requiere varias muestras que deben mantenerse para estudios específicos. “Usamos nuestra incubadora de CO 2 para el cultivo de células de mamíferos, el cultivo de órganos metanéfricos y para experimentos de tensión de corte de fluidos con células de mamíferos”, dice.
A veces, los científicos colocan otros dispositivos dentro de una incubadora de CO2 . En el cultivo de células, por ejemplo, Dan Simionescu, profesor de Bioingeniería Harriet y Jerry Dempsey en la Universidad de Clemson en Carolina del Sur, dice que coloca rotadores y biorreactores "dentro de la incubadora para el cultivo dinámico de células en 3D y el acondicionamiento del biorreactor de andamios de ingeniería tisular". En general, un gerente de laboratorio que compra una incubadora de CO 2 quiere una que sea fácil de usar, confiable y que resista la contaminación o que pueda esterilizarse fácilmente, generalmente ambas cosas. Incluso si un gerente solo considerara esas cosas, muchos productos podrían satisfacer las necesidades de un laboratorio. Sin embargo, hay muchas otras características que son importantes para algunos directores de laboratorio. Por lo tanto, se necesita tiempo y esfuerzo para encontrar el mejor CO 2incubadora para un laboratorio en particular.
Descripción general de la tecnología
Con una incubadora de CO 2 , un científico puede controlar la temperatura, la humedad y el nivel de CO 2 al que están expuestas las células. Las células y los tejidos crecen mejor a una temperatura y humedad específicas, generalmente alrededor de 37 ° Celsius y 95 por ciento, respectivamente. El nivel de CO 2 determina el nivel de pH, y la mayoría de los científicos establecen el nivel de CO 2 en cinco por ciento.
Se pueden utilizar varias tecnologías para proporcionar el entorno deseado en una incubadora. Para mantener la temperatura seleccionada, los fabricantes usan uno de tres métodos: calor directo o una camisa de aire o agua. El calor directo se irradia desde las paredes de la incubadora hacia la cámara; para las opciones con camisa, el calor se mueve por convección desde el aire o el agua hacia la cámara. Un método directo de calentamiento puede ajustar la temperatura más rápido y recuperarse más rápido después de abrir una puerta, pero una opción con camisa, especialmente una camisa de agua, mantiene la temperatura de la incubadora por más tiempo en caso de un corte de energía.
Se puede usar algo tan simple como una bandeja de agua para agregar humedad dentro de una incubadora.
Para controlar el nivel de CO 2 , las incubadoras se fabrican con un sensor de conductividad térmica o un sensor de infrarrojos. Cuando el nivel de CO2 es menor que el punto establecido, se agrega más automáticamente. Para obtener la mayor precisión en la medición del nivel de CO 2 , seleccione uno que utilice un sensor de infrarrojos, pero que tiende a costar más.
Encuentra tus características
En la sala limpia integrada de biociencia y nanotecnología de la facultad de ingeniería de la Universidad de Georgia en Athens, GA, los científicos cultivan principalmente células en incubadoras de CO2 . Al pensar en los requisitos de la incubadora, el gerente Kun Yao dice: “Mientras la temperatura y la atmósfera de gas puedan controlarse, creo que debería estar bien”.
Sin embargo, las características deseadas de una incubadora de CO 2 varían de un investigador a otro y de cómo se utilizará el producto. En términos de las características físicas de una incubadora de CO 2 , se deben considerar algunas cosas generales:
- Tamaño: Esto incluye el volumen interior, que juega un papel clave en cuánto puede contener una incubadora. El espacio ocupado también es importante en muchos laboratorios, porque no hay mucho espacio para una incubadora. La altura también puede ser importante, especialmente si la incubadora irá sobre una mesa de trabajo.
- Estanterías: la forma en que se organizan las estanterías en una incubadora o cómo se pueden reorganizar también afecta la cantidad de muestras que se pueden almacenar.
- Superficie: Se pueden utilizar varios materiales en el interior. Para evitar la corrosión y simplificar la limpieza, el acero inoxidable es una buena opción. Por un costo más bajo, el aluminio podría ser mejor. Algunos laboratorios prefieren un revestimiento de cobre, que puede reducir el riesgo de contaminación.
- Flujo de aire: se puede confiar en la convección por gravedad para mover el aire en incubadoras menos costosas. Para mantener la temperatura más uniforme dentro de la incubadora, se requiere un ventilador. Para la purificación del aire, una incubadora también puede incluir un filtro HEPA para el aire entrante.
- Controles: El nivel de control necesario depende de cómo se utilizará la incubadora. Si la precisión de las condiciones internas, como la temperatura, no es muy sensible en una aplicación, los controles analógicos pueden reducir los costos. Para mayor precisión y configuración de secuencias de condiciones, los controles digitales e incluso una conexión a computadora funcionan mejor.
Para la mayoría de los laboratorios, se considerará más de una característica al seleccionar la mejor incubadora de CO 2 . Por ejemplo, Maser señala que su laboratorio basó su búsqueda en cuatro cosas: costo, debido a fondos de subvención limitados; puertos en el exterior para tubos y cables de bomba; incubadoras apilables, debido al espacio limitado en la sala de cultivo; y un ciclo de esterilización, “porque las soluciones que se usan para descontaminar la incubadora son peligrosas para la salud”, dice.
Los científicos tienden a favorecer su propia combinación de características. Por ejemplo, Simionescu dice que los factores clave son "la temperatura, la estabilidad del CO 2 y el corto tiempo de recuperación después de abrir la puerta". Para agregar rotadores y biorreactores dentro de un CO 2incubadora, elige las que tienen acceso a cuerdas y cables. “Para eso, preferimos las incubadoras que tienen un orificio en la parte de atrás que comunica con el exterior”, dice. “Por lo general, tiene aproximadamente una pulgada de diámetro, suficiente para pasar dos o tres cables de alimentación y un par de transductores de presión”. En algunos casos, una consideración lleva a otra. Como explica Maser, "Estábamos considerando incubadoras con un ciclo de esterilización, que eliminaba las incubadoras con camisa de agua, y sentimos que el equipo de detección de infrarrojos podría tener una vida media más corta debido a la esterilización por calor, por lo que optamos por la conductividad térmica para el CO 2 sensor."
Como indica Maser, se deben tomar algunas decisiones cualitativas. Sin embargo, cuanto más se investigue detrás de una decisión de compra, más probable es que un laboratorio seleccione una incubadora de CO 2 que satisfaga tantas demandas como sea posible.
Fuente: Lab Manager
