Инкубация

Требования к чистоте в зоне инкубации не такие строгие, как для зоны, в которой проводятся стерильные манипуляции, но чистый воздух, низкий уровень физических помех и минимальные перемещения в этой зоне обеспечат более успешное избегание загрязнения пылью и спорами, кроме того, здесь меньше потоки воздуха, способные переносить их.

Инкубаторы

Инкубацию можно проводить в отдельных инкубаторах или в термостатируемой (термальной) комнате. Если требуется только один или два инкубатора, это экономически оправданно и выгодно с точки зрения занимаемой площади; однако как только вам понадобится более чем два инкубатора, их общая стоимость начинает превышать стоимость оборудования термальной комнаты, а их использование менее удобно. Кроме того, инкубаторы теряют большое количество тепла при открывании и медленнее восстанавливают температуру, чем термальная комната. По приблизительной оценке, на каждого работника потребуется 0,2 м3 (200 л) инкубируемого пространства при площади полки 0,5 м2. Может понадобиться дополнительное пространство для одного или более инкубаторов с контролируемым уровнем CO2 и повышенной влажностью в атмосфере.

Термальная комната

Если у вас есть площадь в лабораторной зоне или имеется смежная комната либо оборудованная и приспособленная для хранения холодильная камера, их можно переоборудовать в термальную комнату. Эта зона не должна иметь каких-то особых конструктивных приспособлений, кроме теплоизоляции, предотвращающей появление холодных участков на стенах. Для теплоизоляции поверхности обшивают пластиковыми панелями, покрытыми ламинатом, отделенными от стен слоем стекловолокна, стекловаты или огнеупорной пеной толщиной слоя около 5 см. Отметьте расположение крепежных элементов панелей, с тем чтобы укрепить здесь стеллажи, если они будут использоваться. Используйте разборные полки. Пространство между полками должно иметь высоту не более 500–600 мм, чтобы опоры не позволяли полкам прогибаться. Предпочтительно использование передвижных полок, поскольку они позволяют производить уборку стеллажей и комнаты. Расстояние между полками должно составлять 200–300 мм, используйте более широкие полки (450 мм) внизу и более узкие (250–300 мм) выше уровня глаз. Перфорированные полки устанавливаются на кронштейны, регулируемые по высоте крепления. Полки должны быть плоскими и абсолютно горизонтальными, что исключает падение.

Не стоит недооценивать пространство, которое вам потребуется в течение всего времени существования термальной комнаты. Оборудование несколько большей комнаты незначительно повышает стоимость работ. Подсчитайте стоимость работы на основе количества полок, которое вам требуется, если вы только начинаете работу, умножьте это количество на 5 или 10; если вы уже работаете в течение какого-то времени, умножьте на 2 или 4.

Следует, насколько возможно, избегать деревянной мебели, поскольку дерево может коробиться при действии тепла и быть источником вредителей.

В определенной части термальной комнаты должны быть оборудованы небольшие столы и полки предпочтительно из нержавеющей стали или твердого пластика. Приспособьте эти столы для установки инвертированного микроскопа, обследуемых флаконов и тетради. Если вы предполагаете выполнять эксперименты по синхронизации клеток или некие стерильные манипуляции при 37 °С, также следует обеспечить пространство для небольшого вытяжного колпака с размерами фильтра 300×300 или 450×450 мм, прикрепленного к стене или к подставке, расположенной выше рабочей поверхности. В этой же комнате, помимо того, может располагаться небольшой ламинарный шкаф (ширина не более 1000 мм). Двигатель вентилятора должен быть специально приспособлен для работы в тропических условиях и не должен постоянно работать. При постоянной работе он будет производить тепло, и в условиях термальной комнаты мотор перегреется и перегорит.

Как только будет оборудована термальная комната, сотрудники других лабораторий захотят использовать ее пространство для целей, не относящихся к культивированию тканей, поэтому пространство рабочих поверхностей и полок следует рассчитывать так, чтобы обеспечить возможность инкубации пробирок, установки шейкеров ит.д. Однако категорически препятствуйте использованию термальной комнаты для работы с микроорганизмами, такими как бактерии или дрожжи.

Следует отдавать предпочтение лампам накаливания, поскольку флюоресцентные лампы могут вызывать разрушение среды. Кроме того, некоторые флюоресцентные трубки включаются в условиях термальной комнаты.

Температуру в горячей комнате контролируют с точностью до ± 0,5 °C в любой момент времени, что зависит от точности и чувствительности контрольной аппаратуры, расположения сенсоров термостата, циркуляции воздуха в комнате, типа теплоизоляции и выделения тепла при работе другого оборудования, находящегося в комнате.

Нагреватели. Обогрев наилучшим образом обеспечивается путем использования теплодувных вентиляторов бытового или промышленного предназначения, в зависимости от объемов комнаты. На 20 м3 объема комнаты потребуется нагреватель приблизительно 2–3 кВт мощности (можно использовать два нагревателя каждый мощностью 1,0–1,5 кВт), в зависимости от типа изоляции. Вентиляторы при нагреве должны работать постоянно, и мощность нагревательного элемента должна регулироваться контролирующими аппаратами.

Циркуляция воздуха. Второй вентилятор, расположенный в противоположной стороне комнаты, должен осуществлять движение воздушного потока, обеспечивая максимальную циркуляцию. Если комната по размерам превышает 2×2 м, может потребоваться специальное оборудование для распределения потоков воздуха. Ограждение углов часто представляет собой наиболее простой и экономичный способ обеспечения равномерного распределения потоков по пространству комнаты. В длинной прямоугольной комнате можно построить перегородки, однако позаботьтесь о том, чтобы они были теплоизолированы и достаточны крепки, чтобы выдержать крепление на них полок.

Термостаты. Термостаты должны быть типа «пропорциональный автоматический регулятор», действовать через реле, обеспечивающее поступление тепла со скоростью, пропорциональной различию между комнатной температурой и установленным режимом. Когда двери открыты и температура в комнате падает, восстановление ее должно быть быстрым; с другой стороны, температура не должна превышать некоторой установленной отметки, и чем ближе температура комнаты к этой точки, тем меньше должно поступать тепла. Термостатные сенсоры для обеспечения большей чувствительности должны располагаться в области быстрых потоков воздуха, поблизости от места выхода воздуха из второго вентилятора, обеспечивающего циркуляцию. Предпочтительно использовать термисторы или термопары, имеющие более высокую чувствительность и высокую температурную проводимость по сравнению с другими типами датчиков.

Перегрев. Большое внимание обычно уделяется обеспечению достаточного количества тепла и уменьшению потерь энергии, при этом часто забывают о проблеме нежелательного избыточного поступления тепла. Оно может быть результатом: 1) возрастания температуры в окружающей среде в лаборатории в жаркую погоду или 2) увеличения количества тепла, производимого работающим в горячей комнате оборудованием, таким как мешалки, роллерные установки, ламинарные мини-боксы и т. д. Постарайтесь избегать установки теплопроизводящего оборудования в термальной. Магнитные мешалки, работающие по принципу магнитной индукции, производят меньше тепла, чем механически вращаемые магниты, а двигатели, обеспечивающие работу роллерных установок, могут располагаться вне термальной комнаты. В тропических регионах или других зонах, где перегрев может быть частой проблемой, возможно, потребуется оборудовать охлаждающие теплообменники для отвода избытка тепла.

Доступ. При наличии необходимого указанного выше оборудования, хорошей циркуляции воздуха и адекватного нагрева воздушный запор не требуется. Двери должны быть теплоизолированы (пенопластом или стекловолокном), легкими и без труда закрываться. Предпочтительны самозакрывающиеся двери. Полезно также иметь шлюзную камеру, ведущую в зону культивирования тканей, с полками на обеих сторонах, чтобы культуры могли легко передаваться в комнату. Дверь шлюзной камеры также должна иметь изоляционное покрытие. Расположение шлюзовой камеры над столом позволит избежать риска появления «холодных пятен» на полках.

Термометр. Самописец, регистрирующий колебания температуры, необходимо установить в термальной, чтобы регистрационная кривая была видна сотрудникам, работающим в культуральной комнате. Диаграммы должны еженедельно сниматься с самописца. При возможности следует установить две предупреждающих лампы: одну высокотемпературную и одну низкотемпературную. Лампы располагают позади самописца либо в другом месте, доступном для наблюдения.