ブログ

インキュベーターシェーカーは、微生物、細胞、組織の培養、物質の溶融、凝固、溶解、浸透などの実験に広く使用されている生物学研究室に欠かせない機器です。温度と振動速度を正確に制御し、実験に安定した環境を提供し、結果の信頼性を確保します。

インキュベーターシェーカーの主な特徴は、振動によって培養プロセスを促進する能力です。往復式か回転式かにかかわらず、振動の主な目的は溶液中の酸素供給を強化することです。これは好気性培養における細胞呼吸にとって重要です。振動により培養培地が酸素と完全に接触し、溶存酸素供給が改善され、細胞または細菌の成長均一性と培養効率が向上します。その結果、インキュベーターシェーカーは、菌株スクリーニング、微生物培養の拡大、微生物生理学、生化学、発酵などの生命科学研究分野で広く使用されています。これらは実験室の培養プロセスに不可欠なツールです。

培養培地などの水ベースの液体中の酸素は、ガスとして溶解しています。溶存酸素の量は、いくつかの要因の影響を受けます。まず、溶存酸素の量は、空気中の酸素の分圧に正比例します。酸素分圧が高いほど、水中に溶解する酸素が多くなります。次に、溶存酸素の量は水温に反比例します。温度が高いほど、酸素の溶解度が低下し、溶存酸素が少なくなります。温度が低いほど、溶解度が上昇し、溶存酸素が多くなります。たとえば、20°C では、100 倍の水に 3 倍の酸素を溶解でき、これは 1 リットルあたり約 21.4 mg に相当します。0°C では、100 倍の水に 5 倍の酸素を溶解でき、これは 1 リットルあたり約 35.7 mg に相当します。

さらに、水深も溶存酸素量に影響します。水深が深いほど、酸素含有量は低くなります。これは、酸素が主に大気拡散によって水中に入るためです。大気拡散は表面から深層へと起こります。水深が深いほど、水にかかる大気圧が低くなり、浸透できる酸素の量は減ります。同様に、水の表面積も溶存酸素レベルに影響します。表面積が大きいほど、水中に拡散できる酸素が多くなります。

10 年以上にわたるユーザーとの協力経験から、Welso は細胞や細菌の培養温度は特定の範囲内に収まることを発見しました。つまり、温度だけでは溶存酸素含有量に大きく影響しません。さらに、空気中の酸素分圧は比較的一定に保たれ、溶存酸素レベルへの影響は限定的です。したがって、溶存酸素含有量を増やすには、培養培地の深さと空気との接触面積が重要な要素となります。したがって、適切な振とうフラスコ、回転振幅、速度を選択することが重要です。

回転中、遠心力によって液体がボトルの壁に向かって押し出され、液体の深さが減るだけでなく、空気と接触する表面積が増加するため、溶存酸素含有量が効果的に増加します。このプロセスにより、シェーカーは細胞や細菌にさらに豊富な酸素を供給し、それらの成長と繁殖を促進します。

F = m×ω2*r

培養瓶内の培養液が渦巻く遠心力：

F = m×ω2*r

Welso インキュベーター シェーカーには、26mm と 50mm の 2 つの振幅オプションがあります。小さいボトル (500ml 未満) の場合は、速度が速い 26mm を選択し、大きいボトル (1000ml 以上) の場合は、速度が遅い 50mm を選択します。

液体にかかる遠心力が26mmと50mmの振幅にかかる遠心力と等しい場合

M*ω12*26/2= m*ω22*50/2

したがって、ω1とω2の関係は次のようになります。

ω1≈1.4ω2

つまり、50振幅100rpmは基本的に26振幅140rpmに相当します。

インキュベーターシェーカーは、振動パラメータを適切に調整することで、さまざまな実験条件に最適な培養環境を作り出すことができるため、微生物学、細胞培養、その他の生物学研究分野で広く使用されています。