Blog

Kuluçka makinesi çalkalayıcı, mikroorganizmaları, hücreleri ve dokuları yetiştirmek ve ayrıca maddelerin erimesi, katılaşması, çözünmesi ve nüfuz etmesiyle ilgili deneylerde yaygın olarak kullanılan biyolojik laboratuvarlarda vazgeçilmez bir ekipmandır. Hem sıcaklığı hem de salınım hızını doğru bir şekilde kontrol ederek deneyler için istikrarlı bir ortam sağlar ve sonuçların güvenilirliğini garanti eder.

Bir inkübatör çalkalayıcının temel özelliklerinden biri, salınım yoluyla kültür sürecini destekleme yeteneğidir. İster ileri geri hareket etsin ister dönsün, salınımın temel amacı, aerobik kültürlerde hücre solunumu için hayati önem taşıyan çözeltideki oksijen tedarikini artırmaktır. Salınım, kültür ortamının oksijenle tam temas etmesini sağlayarak çözünmüş oksijen tedarikini iyileştirir ve buna karşılık hücre veya bakteri büyüme tekdüzeliğini ve kültür verimliliğini artırır. Sonuç olarak, inkübatör çalkalayıcılar suş tarama, mikrobiyal kültür genişlemesi ve mikrobiyal fizyoloji, biyokimya ve fermantasyon gibi yaşam bilimi araştırma alanlarında yaygın olarak kullanılır. Laboratuvar kültür süreçlerinde olmazsa olmaz araçlardır.

Kültür ortamı gibi su bazlı sıvılardaki oksijen gaz olarak çözünür. Çözünmüş oksijen miktarı çeşitli faktörlerden etkilenir. İlk olarak, çözünmüş oksijen miktarı havadaki oksijenin kısmi basıncıyla doğru orantılıdır. Oksijenin kısmi basıncı ne kadar yüksekse, suda o kadar fazla oksijen çözünür. İkinci olarak, çözünmüş oksijen miktarı su sıcaklığıyla ters orantılıdır. Daha yüksek sıcaklıklarda, oksijenin çözünürlüğü azalır ve daha az çözünmüş oksijene yol açar; daha düşük sıcaklıklarda, çözünürlük artar ve daha fazla çözünmüş oksijene yol açar. Örneğin, 20°C'de, 100 hacim su 3 hacim oksijeni çözebilir, bu da litre başına yaklaşık 21,4 mg'dır; 0°C'de, 100 hacim su 5 hacim oksijeni çözebilir, bu da litre başına yaklaşık 35,7 mg'a eşdeğerdir.

Ek olarak, suyun derinliği de çözünmüş oksijen miktarını etkiler. Su ne kadar derinse, oksijen içeriği o kadar düşüktür. Bunun nedeni, oksijenin öncelikle yüzeyden daha derin katmanlara gerçekleşen atmosferik difüzyon yoluyla suya girmesidir. Derinlik ne kadar büyükse, su üzerindeki atmosferik basınç o kadar düşük olur ve bu da nüfuz edebilen oksijen miktarını azaltır. Benzer şekilde, suyun yüzey alanı çözünmüş oksijen seviyesini etkiler. Yüzey alanı ne kadar büyükse, suya o kadar fazla oksijen difüzlenebilir.

Kullanıcılarla on yılı aşkın çalışma deneyimine sahip olan Welso, hücreler veya bakteriler için kültür sıcaklığının belirli bir aralıkta olduğunu, yani sıcaklığın tek başına çözünmüş oksijen içeriğini önemli ölçüde etkilemediğini buldu. Ek olarak, havadaki oksijen kısmi basıncı nispeten sabit kalır ve çözünmüş oksijen seviyeleri üzerinde sınırlı bir etkiye sahiptir. Bu nedenle, çözünmüş oksijen içeriğini artırmak için temel faktörler kültür ortamının derinliği ve hava ile temas alanıdır. Sonuç olarak, doğru çalkalama şişesini, dönme genliğini ve hızı seçmek çok önemlidir.

Dönme sırasında santrifüj kuvveti sıvıyı şişe duvarına doğru iter, bu sadece sıvının derinliğini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda havayla temas eden yüzey alanını da artırarak çözünmüş oksijen içeriğini etkili bir şekilde artırır. Bu işlem, çalkalayıcının hücrelere veya bakterilere daha bol oksijen kaynağı sağlamasını sağlayarak büyümelerini ve üremelerini destekler.

F = m×ω2*r

Kültür şişesinde döndürülen kültür ortamının santrifüj kuvveti:

F = m×ω2*r

Welso inkübatör çalkalayıcıları iki genlik seçeneği sunar: 26 mm ve 50 mm. Küçük şişeler için (500 ml'den az), daha yüksek bir hızla 26 mm'yi ve daha büyük şişeler için (1000 ml'den fazla), daha düşük bir hızla 50 mm'yi seçin.

Sıvı üzerindeki santrifüj kuvveti 26 mm ve 50 mm genlikteki santrifüj kuvvetine eşit olduğunda

M*ω12*26/2= m*ω22*50/2

Dolayısıyla ω1 ile ω2 arasındaki ilişki şu şekildedir:

ω1≈1.4ω2

Yani 50 genlik 100rpm temel olarak 26 genlik 140rpm'ye eşdeğerdir.

Salınım parametrelerinin doğru ayarlanmasıyla, inkübatör çalkalayıcı çeşitli deney koşulları için optimize edilmiş bir kültür ortamı yaratabilir ve bu sayede mikrobiyoloji, hücre kültürü ve diğer biyolojik araştırma alanlarında yaygın olarak kullanılabilir.