انکوباتور آزمایشگاهی یا گرمخانه آزمایشگاهی (Laboratory Incubator) یکی از تجهیزات پایه در آزمایشگاه‌های علوم زیستی، شیمیایی، و دیگر رشته‌های مرتبط است. این دستگاه به منظور تکثیر و رشد باکتری‌ها، قارچ‌ها، سلول‌های گیاهی و حیوانی، و همچنین تولید و ذخیره کردن رنگدانه‌ها و مواد شیمیایی در شرایط محیطی مشخص طراحی شده است. در این مقاله، به بررسی اجزای اصلی انکوباتور، انواع آن، و روش کار با آن پرداخته خواهد شد.
اجزای اصلی انکوباتور:
انکوباتورها عمدتاً از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند: بخش کنترل دما و بخش انتقال هوا. در بخش کنترل دما، ترموستات، سنسور دما، یا ترموکوپل برای کنترل دمای داخل انکوباتور استفاده می‌شود. در بخش انتقال هوا، فن و فیلتر هوا برای گرفتن هوای خارجی و تحریک جریان هوای داخل انکوباتور به کار می‌روند.
انواع انکوباتور:
انکوباتورها به دو دسته بزرگ تقسیم می‌شوند: انکوباتورهای خودکار و انکوباتورهای دستی. در انکوباتورهای خودکار، دمای داخلی به صورت خودکار تنظیم می‌شود و کاربر نیازی به تنظیم دمای داخلی ندارد. این دستگاه‌ها معمولاً با دو شیشه‌ی جداگانه‌ی داخلی و خارجی طراحی شده‌اند که باعث حفظ دمای داخلی در طول زمان می‌شوند. برخی از مدل‌های انکوباتور خودکار دارای پورت USB برای اتصال به کامپیوتر هستند و امکان کنترل دوره‌های زمانی و دمای داخلی آن‌ها را فراهم می‌کنند.
انکوباتورهای دستی، به صورت ساده‌تری عمل می‌کنند و دمای داخلی آن‌ها به صورت دستی تنظیم می‌شود. این دستگاه‌ها همچنین دارایه‌ی یک شیشه‌ی داخلی برای حفظ دمای داخلی و تاثیرات خارجی مانند تابش نور، رطوبت و غیره، همراه با یک فن برای جریان هوای داخلی هستند.
روش کار با انکوباتور:
روش کار با انکوباتور بسیار ساده است. در ابتدا، نمونه‌ی مورد نظر در یک پتری یا لوله‌ی آزمایشگاهی قرار داده می‌شود. سپس پتری یا لوله به داخل انکوباتور قرار داده می‌شود و در دمای مورد نظر تنظیم شده در انکوباتور قرار می‌گیرد. برای اطمینان از درستی عملکرد انکوباتور، دمای داخلی آن با استفاده‌ی ترمومتر یا سنسور دما بررسی می‌شود. همچنین، برای جریان هوای درست داخل انکوباتور، فیلتر هوای آن باید به طور منظم تعویض شود. در پایان مدت زمان مورد نیاز برای رشد نمونه‌ی مورد نظر، انکوباتور خاموش و نمونه آزمایشی برای ادامه‌ی آزمایشات به بخش مورد نظر انتقال داده می‌شود.
در کاربردهای مختلف، انکوباتورها به صورت چندین مدل و با انواع اندازه‌ها و ویژگی‌ها طراحی شده‌اند. برای انتخاب مناسب‌ترین انکوباتور برای کاربردهای خاص، نیاز است که نیازهای خاص آزمایشگاه و نوع نمونه‌ی مورد نظر مورد بررسی قرار گیرد. در کل، برای انتخاب مناسب‌ترین انکوباتور باید به عواملی مانند دمای مورد نظر، رطوبت، کیفیت فیلتر هوا، حجم داخلی، نوع نمونه، و هزینه‌ی تجهیزات توجه داشت.
انواع انکوباتورها:
انکوباتورهای هوای ماندگار: در این نوع انکوباتورها، دما و رطوبت داخلی توسط یک سیستم هوای ماندگار کنترل می‌شود. این دستگاه‌ها به دلیل توانایی حفظ دما و رطوبت داخلی با دقت بالا، برای کشت باکتری‌ها، قارچ‌ها و سلول‌های حیوانی و گیاهی کاربرد دارند.
انکوباتورهای CO2: این دستگاه‌ها دارای یک سیستم انتقال CO2 به داخل انکوباتور هستند و برای کشتسلول‌های حیوانی و گیاهی و همچنین باکتری‌های حساس به اکسیژن، کاربرد دارند. در این دستگاه‌ها، میزان CO2 داخل انکوباتور تنظیم شده و دما و رطوبت نیز تحت کنترل هستند.
انکوباتورهای خشک: این دستگاه‌ها برای حفظ نمونه‌هایی که نیاز به خشکی دارند، طراحی شده‌اند. در این دستگاه‌ها، رطوبت داخلی کم است و دما توسط یک ترموستات کنترل می‌شود.
انکوباتورهای چند منظوره: این دستگاه‌ها دارای قابلیت تنظیم دما و رطوبت برای مصارف مختلفی می‌باشند و می‌توانند برای کشت باکتری‌ها، قارچ‌ها و سلول‌های حیوانی و گیاهی، تولید و ذخیره کردن رنگدانه‌ها و مواد شیمیایی در شرایط محیطی مختلف استفاده شوند.
انکوباتورهای الکترونیکی: این دستگاه‌ها دارای یک کنترلر دیجیتالی هستند و دما و رطوبت داخلی به صورت دقیق توسط این کنترلر کنترل می‌شود. این دستگاه‌ها برای آزمایشاتی که نیاز به دقت بالا دارند، مانند سلول کشت، کشت باکتری، و کشت قارچ، کاربرد دارند.
انکوباتورهای یخچالی: این دستگاه‌ها دارای قابلیت کنترل دمای پایین تر از دمای محیط هستند و برای حفظ نمونه‌هایی که نیاز به دمای پایین تر از دمای محیط دارند، مانند نگهداری سلول‌های بنیادی، کاربرد دارند.
انکوباتورهای نوین: این دستگاه‌ها دارای ویژگی‌هایی مانند قابلیت اتصال به شبکه‌ی اینترنت، قابلیت کنترل از راه دور، و قابلیت اتصال به سیستم‌های دیگر مانند سیستم‌های تصویربرداری هستند. این دستگاه‌ها برای کاربردهای پیشرفته‌تری مانند کشت سلول‌های سرطانی، تحقیقات ژنتیکی و مطالعات بیوشیمیایی پیشرفته، استفاده می‌شوند.
در نهایت، استفاده از انکوباتور آزمایشگاهی به عنوان یکی از تجهیزات پایه در آزمایشگاه‌های علوم زیستی و شیمیایی امری بسیار ضروری است. به کمک این دستگاه، می‌توان نمونه‌های مختلف را به صورتکنترل شده و با دقت بالا تکثیر و رشد داده و آزمایشات خود را انجام داد. بنابراین، انکوباتورها در تحقیقات علمی و تولیدات صنعتی از اهمیت بسیاری برخوردارند و می‌توانند به عنوان یکی از ابزارهای اساسی در پژوهش‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.