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微生物培養(yǎng)箱的選購、使用、保養(yǎng)詳細(xì)介紹

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-12-28
核心提示: 微生物培養(yǎng)箱在微生物培養(yǎng)過程中至關(guān)重要,其數(shù)量、質(zhì)量、性能、精度等是否滿足培養(yǎng)的要求,關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室能否正常運(yùn)行。各

 

微生物培養(yǎng)箱在微生物培養(yǎng)過程中至關(guān)重要,其數(shù)量、質(zhì)量、性能、精度等是否滿足培養(yǎng)的要求,關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室能否正常運(yùn)行。各類法規(guī)對(duì)微生物培養(yǎng)溫度的要求都比較高,一般精度為±1℃,有的甚至更高為±0.5℃。同時(shí),在微生物培養(yǎng)過程中容易出現(xiàn)被污染的現(xiàn)象,這就要求用戶在采購培養(yǎng)箱時(shí),要充分了解其質(zhì)量、性能、精度等,才能選購到最合適的培養(yǎng)箱。

1微生物培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)、種類

微生物培養(yǎng)箱廣泛應(yīng)用于藥品微生物、食品微生物、農(nóng)業(yè)微生物、醫(yī)學(xué)微生物等研究領(lǐng)域,已經(jīng)成為上述領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室普遍使用的常規(guī)儀器之一,其原理是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬微生物在生物體內(nèi)的生長(zhǎng)環(huán)境來對(duì)微生物進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。

微生物培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)

現(xiàn)代微生物培養(yǎng)箱大多為優(yōu)質(zhì)鋼板制造的立式箱體,內(nèi)門一般用鋼化玻璃制成,內(nèi)室放置用于承托培養(yǎng)物的不銹鋼隔板,可方便移動(dòng),并可改變高度,工作室和玻璃門之間裝有硅橡膠密封圈,箱體內(nèi)部有冷、熱氣風(fēng)道,箱內(nèi)氣體循環(huán)流暢、溫度均勻,設(shè)有獨(dú)立限溫報(bào)警系統(tǒng),超過限制溫度即自動(dòng)中斷。霉菌培養(yǎng)箱一般由制冷系統(tǒng)、制熱系統(tǒng)、紫外消毒系統(tǒng)、培養(yǎng)室、空氣加濕器、控制電路和操作面板等部分組成,溫度和濕度傳感器用來維持培養(yǎng)室內(nèi)溫度和濕度的穩(wěn)定。

微生物培養(yǎng)箱的分類

按加熱方式可分為水套式和氣套式。水套式是通過對(duì)外圍包裹的液體層加熱后再使內(nèi)部受熱,升溫較慢,但能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持內(nèi)部的溫度恒定。氣套式是通過箱體氣套層內(nèi)的加熱器對(duì)內(nèi)箱體進(jìn)行加熱。

按控溫方式可分為計(jì)算機(jī)智能控制式(程控式)和自動(dòng)恒溫調(diào)節(jié)式(機(jī)械式),計(jì)算機(jī)智能控制式是培養(yǎng)箱的主流控溫方式。計(jì)算機(jī)智能控制式大多采用微電腦PID控制器作為控制單元,熱敏元件為溫度計(jì),數(shù)字顯示設(shè)定值和測(cè)定值,這樣構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。

自動(dòng)恒溫調(diào)節(jié)式溫控裝置多用“金屬片式”,即用一種熱膨脹系數(shù)較大的金屬片做成螺旋狀,金屬片一端固定在箱室內(nèi)壁,另一端裝可活動(dòng)的觸頭,常溫下兩觸頭閉合。接通電源后箱室內(nèi)溫度升高,固定在此的金屬片受熱膨脹,彎曲度改變,使另一端的觸點(diǎn)離開,切斷電路,停止加熱。溫度下降,降至一定程度,螺旋金屬片恢復(fù)原狀,兩觸點(diǎn)接觸,接通電路,開始加熱,這樣電路時(shí)通時(shí)斷,保持箱內(nèi)恒溫。

按培養(yǎng)環(huán)境可分為普通培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、低氧培養(yǎng)箱和厭氧培養(yǎng)箱。

按溫度采集的自動(dòng)化程度分類可以分為全自動(dòng)溫度采集培養(yǎng)箱、半自動(dòng)溫度采集培養(yǎng)箱、人工采集溫度培養(yǎng)箱。

2生物培養(yǎng)箱的污染因素
風(fēng)速與風(fēng)向

一般培養(yǎng)箱在箱體內(nèi)配備了風(fēng)道和循環(huán)系統(tǒng),合適的風(fēng)速與風(fēng)向利于培養(yǎng)箱溫度的均一性,有利于培養(yǎng)物的正常生長(zhǎng)。但是,當(dāng)風(fēng)速過大時(shí),易造成培養(yǎng)基干裂,培養(yǎng)結(jié)果不準(zhǔn)確。此外,藥典要求培養(yǎng)皿倒置培養(yǎng),經(jīng)過多次空白培養(yǎng)皿驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),同樣的風(fēng)速,當(dāng)培養(yǎng)箱運(yùn)行時(shí)的風(fēng)向與培養(yǎng)皿蓋的朝向相對(duì)時(shí),空氣中的灰塵、雜菌等容易對(duì)培養(yǎng)物造成污染,因此,培養(yǎng)箱運(yùn)行時(shí)的風(fēng)向最好與培養(yǎng)皿蓋的朝向一致。

培養(yǎng)皿的密閉性

微生物培養(yǎng)皿由平面圓盤底和蓋組成,材質(zhì)主要為塑料和玻璃。微生物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所用的培養(yǎng)皿,通常直徑90mm,采用頂蓋封裝,平皿的底和蓋之間有一定空間,且兩者并非完全密閉,能滿足需氧型微生物對(duì)氧氣的需求,但是也增加了污染的可能性。

尤其是不同廠家的培養(yǎng)皿由于成型工藝和參數(shù)不同,平皿的底和蓋之間的間隙也不同,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,在同樣的培養(yǎng)條件下,間隙大的比間隙小的污染概率大,污染程度深。此外平皿的底和蓋之間間隙不同還會(huì)使培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)基水分蒸發(fā)多少不一,造成培養(yǎng)結(jié)果數(shù)據(jù)的不一致。

培養(yǎng)箱內(nèi)濕度

水分是微生物生存和繁殖的主要條件之一。微生物細(xì)胞中含70%~85%的水分,而且必須在有水分的環(huán)境中生活。濕度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響,是通過影響微生物細(xì)胞內(nèi)水分活度(AW)進(jìn)而影響新陳代謝來影響其生長(zhǎng)狀況。微生物生長(zhǎng)有一個(gè)最適AW,當(dāng)AW降低時(shí)微生物生長(zhǎng)減慢,降低到某一水平微生物停止生長(zhǎng)。微生物發(fā)育時(shí)的最低AW是變化的,各種霉腐微生物生長(zhǎng)繁殖的最適濕度,因菌屬不同而略有差異。

 

一般來講,細(xì)菌最敏感,其次是酵母和霉菌,即細(xì)菌生長(zhǎng)所需的AW比酵母高,而酵母生長(zhǎng)所需AW比霉菌高。一般情況下Aw<0.90時(shí),細(xì)菌不能生長(zhǎng),AW<0.87時(shí)大多數(shù)酵母受到抑制,AW<0.80時(shí),大多數(shù)霉菌不能生長(zhǎng)。降低濕度將使AW降低并減慢微生物的生長(zhǎng)速度。

 

培養(yǎng)箱內(nèi)濕度太高或太低容易造成培養(yǎng)基與培養(yǎng)箱之間濕度的失衡,如培養(yǎng)箱內(nèi)濕度太高容易在培養(yǎng)皿上形成水珠,滴入培養(yǎng)基中使細(xì)菌蔓延生長(zhǎng)而影響試驗(yàn)結(jié)果;若培養(yǎng)箱內(nèi)濕度太低則會(huì)造成培養(yǎng)基中水分散失,影響培養(yǎng)基上細(xì)菌生長(zhǎng)。由此可見,適宜的溫度、濕度,有利于細(xì)菌或霉菌酵母的生長(zhǎng)。

 

培養(yǎng)箱內(nèi)濕度來源有:一是源于培養(yǎng)基中水分的散失;二是源于人工或培養(yǎng)箱濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)濕度的調(diào)控;三是源于培養(yǎng)箱放置環(huán)境,而培養(yǎng)箱放置環(huán)境一般為潔凈干燥通風(fēng)良好的自然環(huán)境。

培養(yǎng)物溢灑

培養(yǎng)物溢灑指包含生物危險(xiǎn)物質(zhì)的液體或者固態(tài)物質(zhì)意外地與包裝材料分離的過程,一旦在培養(yǎng)箱中發(fā)生有生物學(xué)危害的物品溢出時(shí),由于溢出物會(huì)有微生物生長(zhǎng)繁殖,應(yīng)立即對(duì)培養(yǎng)箱進(jìn)行清理,要使用有效的消毒劑對(duì)培養(yǎng)箱的內(nèi)壁及所有接觸溢出物品的材料進(jìn)行消毒或高壓滅菌。

 

如果培養(yǎng)過霉菌或其他致病菌的培養(yǎng)物發(fā)生溢灑未及時(shí)處理,再用來培養(yǎng)其他微生物時(shí),就會(huì)因殘留的霉菌或致病菌造成培養(yǎng)箱污染,進(jìn)而造成交叉污染,影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此,在日常試驗(yàn)中應(yīng)盡量避免培養(yǎng)物溢灑,如果發(fā)生培養(yǎng)物溢灑,應(yīng)立即由專人對(duì)培養(yǎng)箱進(jìn)行清理并消毒。

 

如果溢灑物中含有破碎的玻璃,不得直接用手取走或棄置,應(yīng)用硬紙板和鑷子處理,將處理物置于耐扎的廢棄物容器中,然后用75%酒精擦拭儀器設(shè)備表面2遍,作用3min,最后對(duì)清潔工具進(jìn)行消毒。

自然環(huán)境污染

培養(yǎng)箱應(yīng)放置在潔凈、干燥、通風(fēng)良好的自然環(huán)境中。若環(huán)境中空氣潔凈度太差容易滋生細(xì)菌、真菌、病毒,通過平皿底和蓋之間的間隙污染培養(yǎng)基,進(jìn)而影響培養(yǎng)結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

 

3生物培養(yǎng)箱的選購與管理

微生物培養(yǎng)箱的選購選購培養(yǎng)箱時(shí),首先要求培養(yǎng)箱對(duì)溫濕度的控制精準(zhǔn),其次要求培養(yǎng)箱能夠?qū)ε囵B(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效防范,最好能夠定期消除污染。微生物培養(yǎng)箱的種類很多,在選購培養(yǎng)箱時(shí)可結(jié)合實(shí)際需要及實(shí)驗(yàn)室條件,考慮以下因素,選購適合的培養(yǎng)箱。

微生物培養(yǎng)箱加熱方式

水套式加熱的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)遇到斷電的時(shí)候,系統(tǒng)可以較長(zhǎng)時(shí)間保持培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,維持溫度恒定的時(shí)間是氣套式系統(tǒng)的3~4倍,有利于試驗(yàn)環(huán)境不太穩(wěn)定并需要長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的培養(yǎng)條件。水套式加熱需要對(duì)水箱進(jìn)行加水、清空和清洗,并要經(jīng)常監(jiān)控水箱運(yùn)作的情況。氣套式加熱具有加熱快,溫度恢復(fù)比水套式培養(yǎng)箱迅速的特點(diǎn),有利于短期培養(yǎng)以及需要箱門頻繁開關(guān)的培養(yǎng)。

微生物培養(yǎng)箱溫控系統(tǒng)和溫度均勻度

精確可靠的溫控系統(tǒng)是培養(yǎng)箱不可或缺的重要部分,應(yīng)選用有箱內(nèi)溫度控制、超溫報(bào)警控制和環(huán)境溫度監(jiān)控相互獨(dú)立的三重溫度控制功能的培養(yǎng)箱。溫控系統(tǒng)參數(shù)包括溫度波動(dòng)度、溫度分辨率、溫度均勻度等,培養(yǎng)箱溫度均勻度與箱內(nèi)氣流循環(huán)方式有關(guān),應(yīng)選用箱體內(nèi)配備了風(fēng)扇以及風(fēng)道的培養(yǎng)箱。

微生物培養(yǎng)箱控溫范圍

根據(jù)試驗(yàn)需要的溫度,選擇溫度范圍合適的產(chǎn)品。生化培養(yǎng)箱控溫范圍有以下幾種:室溫5℃~60℃、0℃~60℃、4℃~60℃、5℃~50℃等。恒溫培養(yǎng)箱分為兩種,一種帶低溫培養(yǎng)箱即培養(yǎng)溫度在0℃~35℃,這種培養(yǎng)箱內(nèi)含制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng),價(jià)格相對(duì)較高,一般這種培養(yǎng)箱設(shè)置溫度在0℃~50℃之間恒定。

 

另一種常溫培養(yǎng)箱即培養(yǎng)溫度大于室溫,這種培養(yǎng)箱一般設(shè)置溫度在室溫到65℃之間恒定。低溫培養(yǎng)箱的選擇比較簡(jiǎn)單,即所需培養(yǎng)溫度低于環(huán)境溫度。

微生物培養(yǎng)箱相對(duì)濕度控制方面

盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱,濕度蒸發(fā)面積越大,越容易達(dá)到相對(duì)飽和濕度,并且開關(guān)門后的濕度恢復(fù)時(shí)間越短。

微生物培養(yǎng)箱消毒滅菌系統(tǒng)

培養(yǎng)箱的消毒滅菌系統(tǒng),一般有以下幾種:紫外殺菌消毒、高溫消毒、HEPA過濾器過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣。紫外殺菌消毒能力與紫外燈距離目標(biāo)物距離的二次方成反比,距離越遠(yuǎn),消毒能力越差,所以紫外消毒方式有其局限性,難以達(dá)到徹底滅菌的要求;高溫消毒分為兩類,高溫干熱消毒和高溫濕熱滅菌,高溫濕熱由于蒸汽潛熱大,穿透力強(qiáng),容易使蛋白質(zhì)變性或凝固,因此該法的滅菌效率比干熱滅菌法高;HEPA過濾器能過濾培養(yǎng)箱內(nèi)空氣,過濾效率達(dá)99.97%,除去直徑0.3μm以上的顆粒。

微生物培養(yǎng)箱容積大小的問題

培養(yǎng)箱容積小了不夠用,大了占地方。培養(yǎng)箱的容積有50L以下的小型培養(yǎng)箱,適合培養(yǎng)量不大的實(shí)驗(yàn)室使用,有400L以上的適合大型實(shí)驗(yàn)室用,在這兩者之間的是實(shí)驗(yàn)室常用的容量,需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇容量。在選購前對(duì)所需培養(yǎng)箱容積的范圍最好有一個(gè)比較準(zhǔn)確的了解,在此基礎(chǔ)上預(yù)留一點(diǎn)空間,以保證不時(shí)之需。

微生物培養(yǎng)箱的材質(zhì)

市面上現(xiàn)有的內(nèi)膽材質(zhì)一般有鐵(鍍鋅材質(zhì))和不銹鋼兩種,鐵質(zhì)的比較輕一點(diǎn)便于運(yùn)輸,而不銹鋼材料的耐用。304不銹鋼內(nèi)膽是目前的主流,不銹鋼內(nèi)膽比傳統(tǒng)的冷軋鋼板更耐腐蝕、更耐用。如果內(nèi)膽是圓角結(jié)構(gòu),易清洗,不留死角。

微生物培養(yǎng)箱選購的價(jià)格因素

配置較高的培養(yǎng)箱如密碼保護(hù)設(shè)置、高溫自動(dòng)調(diào)節(jié)和警報(bào)裝置、自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)、LCD顯示系統(tǒng)/數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)等便于適用,但集功能齊備、性能良好、方便適用于一身的培養(yǎng)箱價(jià)格較貴,可以根據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)能力和主要培養(yǎng)用途進(jìn)行選購,達(dá)到性價(jià)比最高。

 

4微生物培養(yǎng)箱的使用、監(jiān)控和維護(hù)

培養(yǎng)箱在搬運(yùn)、維修、保養(yǎng)時(shí),最大傾斜應(yīng)度小于45°。培養(yǎng)箱要放置在陰涼、干燥、通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離熱源和日曬的地方。培養(yǎng)箱外殼應(yīng)可靠接地,放置平穩(wěn),以防震動(dòng)發(fā)生噪音。培養(yǎng)箱距墻壁的距離應(yīng)大于10cm,箱體側(cè)面應(yīng)有5cm間隙,箱體頂部至少應(yīng)有30cm的空間以確保制冷系統(tǒng)散熱良好。

 

使用設(shè)備前認(rèn)真檢查電源電壓與儀器要求是否相符。培養(yǎng)箱若使用三角插頭,插座應(yīng)妥善接地,確保培養(yǎng)箱地線與電源的地線接觸可靠。箱內(nèi)培養(yǎng)物不應(yīng)放置太擠,以保證培養(yǎng)物受溫均勻。各層金屬孔架上放置物品不應(yīng)過重,以免將金屬孔架壓彎滑脫,打碎培養(yǎng)物。

 

箱內(nèi)不應(yīng)放入過熱或過冷之物。取放物品時(shí),應(yīng)隨手關(guān)閉箱門以維持恒溫。短時(shí)間內(nèi)不要頻繁開關(guān)機(jī),避免壓縮機(jī)連續(xù)啟動(dòng)。培養(yǎng)箱工作時(shí),應(yīng)避免頻繁開門,以保持溫度穩(wěn)定,同時(shí)防止灰塵污物進(jìn)入。停止使用,關(guān)閉總電源鍵及設(shè)備后部的電源開關(guān)。長(zhǎng)期不使用該設(shè)備,應(yīng)拔掉電源插頭。培養(yǎng)箱制冷工作時(shí),不宜使箱內(nèi)溫度與環(huán)境溫度之差大于25℃。

 

儀器在連續(xù)工作期間,每日觀察培養(yǎng)箱是否正常運(yùn)行,每年應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行一次性能驗(yàn)證。培養(yǎng)箱清潔消毒后,在培養(yǎng)箱內(nèi)放幾個(gè)空白培養(yǎng)皿,部分加蓋、部分不加蓋,考察加蓋對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有無影響,不加蓋的污染菌有多少。

 

清潔培養(yǎng)箱時(shí),用浸泡酒精的紗布擦拭箱體內(nèi)壁進(jìn)行消毒,然后用干紗布將酒精擦除干凈。如果是霉菌培養(yǎng)箱則需要用能消滅霉菌的消毒劑消毒或定期進(jìn)行紫外滅菌處理,減少霉菌污染。請(qǐng)勿用酸/堿或其他腐蝕性溶液來擦拭外表面。培養(yǎng)箱監(jiān)控期間,若發(fā)現(xiàn)儀器加熱或制冷異常、突然停止工作等異常情況應(yīng)及時(shí)修理,同時(shí)做好維修記錄。

 

編輯:songjiajie2010

 
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