INCUBADORAS

Principio fisico de una incubadora de laboratorio

Se presentan 3 variables puntuales

1. Temperatura

1. Diferencia entre calor – temperatura

El calor es lo que hace que la temperatura aumente o disminuya. Si añadimos calor, la temperatura aumenta. Si quitamos calor, la temperatura disminuye.

Si tomamos dos objetos que tienen la misma temperatura y los ponemos en contacto, no habrá transferencia de energía entre ellos porque la energía media de las partículas en cada objeto es la misma. Pero si la temperatura de uno de los objetos es más alta que la otra, habrá una transferencia de energía del objeto más caliente al objeto más frío hasta que los dos objetos alcancen la misma temperatura.

La temperatura no es energía sino una medida de ella, sin embargo el calor sí es energía.

2. Modo de transferencia de temperatura: el calor proviene de las resistencias desde un punto clave de la cámara, el fluido constante se da por razón de que la cámara tiene 2 bocas de ingreso y salida de calor

Transferencia de calor por conducción: el calor es emitido por resistencias alrededor y fuera de las paredes de la cámara que son altamente conductivas al calor de las resistencias que tienen alrededor de ellas, estas resistencias nunca tocan las paredes de la cámara

Convección natural: Es el movimiento del fluido (calor) por causas naturales, como el efecto de flotación, donde el fluido caliente sube y el fluido frío baja.

Convección forzada: El fluido (calor) es obligado por medios externos como ventiladores o turbinas a circular en la cámara interna del interior del equipo.

En cualquiera de estos sistemas de transferencia, la resistencia que produce el calor se encuentra ubicada en la parte inferior de la incubadora y el aire caliente circula hacia arriba, transfiriendo la temperatura a las muestras que se encuentren dentro de la cámara y sale por un desfogue ubicado en la parte superior de esta. La homogeneidad en el interior de la cámara depende del sistema convección que se aplique a la incubadora.

3. Humedad – control

Dispositivo de control de la humedad ambiente.

La humedad es relativamente proporcional a la temperatura en incubadoras de esta tegnologia, los sistemas de control de temperatura se basan en la utilización de termostatos –bimetalicos o de expansión de fluidos- o de pares termoeléctricos o termistores, o diversos elementos semiconductores, que utilizando circuitos electrónicos permiten, mediante el uso de microprocesadores, controlar la temperatura, humadad y control de gases.

4. Inyección de gases (co2) cantidad de inyeccion

Con relación al control atmosférico algunas incubadores disponen de un sistema de injeccion de CO2 para lograr condiciones especiales de atmosfera, de esta manera se da una mayor corbertura de incubación de diferentes microorganismos y células, las concentraciones de CO2 se mantienen dentro de la cámara de incubación en un valor que varia entre el 3% y 5%

5. Principio de funcionamiento:

La incubadora es un equipo que utiliza diversos medios de transferencia de calor y control ambiental, para obtener unas condiciones bajo las cuales se pueden efectuar procedimientos especializados de laboratorio. En general disponen de un sistema de resistencias eléctricas que se controlan mediante dispositivos como termostatos o controles microprocesados. En cuanto a los sistemas de transferencia de calor, las incubadoras utilizan básicamente la conducción y la convección natural o forzada.

Cuando se requiere temperaturas en la cámara de incubación inferiores a la temperatura ambiente, es necesario instalar en la incubadora un sistema de refrigeración que le permita extraer cantidades de calor adicionales, de forma que la temperatura en la cámara de incubación sea mas baja que la temperatura del ambiente. Dicho sistema es operado mediante el sistema de control de temperatura de la incubaora.

Algunos fabricantes han incorporado en sus diseños cámaras de agua que rodean la cámara de incubación. El agua en estado líquido es una sustancia que tiene más capacidad de absorción y retención térmica. Este diseño es particularmente útil cuando se requieren garantizar condiciones muy estables de temperatura dentro de la cámara de incubación.

La mayoría de las incubadoras incluyen un cronómetro, y algunas también pueden ser programadas para realizar un ciclo a través de diferentes temperaturas, diferentes niveles de humedad, etc. Las incubadoras pueden variar en tamaño desde una mesa a unidades del tamaño de una habitación pequeña.

6. TIPOS DE INCUBADORA

1. Incubadora seca

Cuando no disponemos de un recinto cuya temperatura asegure el crecimiento celular, es necesario adquirir una incubadora seca equivalente. Incluso con una habitación caliente, a veces es conveniente tener una incubadora para tripsinización. La incubadora debe tener un tamaño adecuado, unos 50-200 L por usuario, y debe tener circulación de aire forzado, control de temperatura de ± 0,2 °C, y un termostato de seguridad que apague la incubadora si se sobrecalienta o, mejor aún, que regule la incubadora si el termostato no funcionase correctamente. La incubadora debe ser resistente a la corrosión (por ejemplo, el acero inoxidable o el aluminio anodizado resultan aceptables para una incubadora seca), y deben ser fáciles de limpiar.

2. Incubadora húmeda de CO2

Aunque los cultivos celulares pueden ser incubados en frascos sellados en una incubadora seca o en una habitación caliente, algunos recipientes, por ejemplo, las placas de Petri o las placas de pocillos múltiples, requieren de un ambiente controlado con una humedad alta y una presión parcial de CO2 elevada. La manera más barata de controlar la fase gaseosa es colocar los cultivos en una caja de plástico o en una cámara (Bellco, MP Biomedicals), añadir al recipiente la mezcla correcta de CO y luego sellarlo. Si la incubadora no está totalmente llena de placas, incluir un recipiente abierto con agua permite aumentar la humedad dentro de la cámara. Las incubadoras de CO2 son más caras, pero su facilidad de uso y un control superior de la presión de CO2 y de la temperatura justifican el gasto (los frascos anaeróbicos y los desecadores tardan más en calentarse).

...