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Uma máquina de cultura refere-se a um aparelho ou instrumento de cultura utilizado para cultivar ou manter microrganismos, células ou tecidos para estudos, pesquisas ou outros fins. Existem diferentes tipos de máquinas de cultura com características específicas para funções variadas.
Incubadora de meio de cultura
Uma incubadora para meio de cultura fornece níveis específicos de temperatura e umidade para garantir condições ideais para o crescimento de microrganismos ou células.
Agitador de meio de cultura
O agitador de meio de cultura cria um ambiente estável para o crescimento de microrganismos ou células, fornecendo movimento ou agitação ao meio de cultura. O agitador também permite a distribuição uniforme de nutrientes ou oxigênio para os microrganismos ou células cultivados. Normalmente, os agitadores de meio de cultura têm diferentes opções de velocidade e amplitude, adaptadas às necessidades específicas do meio de cultura. Alguns deles podem ser usados para cultivar uma variedade de células, fungos, algas e bactérias, incluindo levedura, estreptococos, E. coli, bacterioplâncton marinho e outros.
Bioreatores
Uma máquina de cultura chamada bioreator é usada para cultivar ou cultivar células, tecidos ou microrganismos em um ambiente controlado. O dispositivo é normalmente usado em biotecnologia, microbiologia e biologia celular para pesquisas, produção industrial ou aplicações terapêuticas. Alguns bioreatores são capazes de autoalimentação, controle de pH, oxigênio dissolvido e temperatura. Certos métodos de ampliação também empregam técnicas específicas de transferência de massa e reação. Os bioreatores também têm uma forma variada de cultura, como reatores em batelada, alimentados em batelada, contínuos e em batelada repetida. Eles também variam em design de acordo com o tipo de microrganismo usado, se eucariótico ou procariótico, e como eles operam. Alguns podem ter um motor de membrana de fibra oca, enquanto outros serão liderados por um processo eletroquímico.
Capelas de exaustão
Para manter ambientes estéreis ou não contaminados, máquinas de cultura conhecidas como capelas de exaustão filtram e removem substâncias perigosas ou nocivas do ar que envolve as culturas. As capelas de exaustão também podem proteger pesquisadores e pessoal de laboratório de riscos biológicos, como agentes infecciosos, toxinas e poluentes químicos. As capelas de exaustão de cultura também podem proteger culturas sensíveis de poluentes externos que podem interferir com o crescimento e desenvolvimento microbiano ou celular. Dependendo do tipo de produto químico envolvido na cultura, a capela de exaustão pode ter um tipo diferente de filtro.
Autoclaves
Autoclaves de cultura esterilizam dispositivos e meios de cultura para eliminar microrganismos, incluindo bactérias, vírus, fungos e esporos. As autoclaves de cultura usam vapor de alta pressão por um período de tempo determinado a temperaturas específicas para alcançar a esterilização completa. As máquinas de autoclave de cultura são usadas para garantir que o ambiente de cultura esteja livre de contaminantes, garantindo assim resultados confiáveis e reprodutíveis.
As autoclaves de cultura também protegem a saúde e a segurança dos pesquisadores e do pessoal de microrganismos patogênicos e minimizam o risco de infecções acidentais ou exposição a agentes nocivos.
Compreender as especificações da máquina de preparação de meio de cultura é importante ao discutir sua manutenção. Alguns dos requisitos de manutenção também dependem das especificações da máquina.
Capacidade
Os requisitos de manutenção dependerão da capacidade da máquina. Uma máquina pequena não exigirá muitos funcionários para mantê-la. Um ou dois funcionários podem garantir que a máquina funcione de forma otimizada. Em contraste, uma máquina com grande capacidade exigirá mais funcionários para garantir que seja mantida regularmente. Mais funcionários podem ser necessários para evitar falhas da máquina.
Material
Se a máquina for feita de aço inoxidável, um fornecedor de máquinas de preparação de meio de cultura precisará realizar a manutenção com mais frequência do que se a máquina fosse feita de outro material. A máquina precisará ser limpa e provavelmente haverá menos requisitos de manutenção em comparação com máquinas feitas de outros materiais. Mas a manutenção mais frequente será necessária para máquinas feitas de latão ou plástico.
Sistemas de aquecimento e refrigeração
A frequência das verificações do sistema de aquecimento e refrigeração dependerá do design da máquina de cultura. Mais verificações serão necessárias se a máquina tiver vários sistemas de aquecimento e refrigeração. Essas verificações podem ser demoradas, mas são necessárias para garantir que os sistemas funcionem de forma eficiente. As máquinas com apenas um ou dois sistemas geralmente exigem menos manutenção, mas os sistemas ainda serão necessários para manter a máquina funcionando bem.
Requisitos de energia
As máquinas com alta tensão geralmente precisam de mais manutenção do que aquelas com tensão padrão. Mais manutenção pode ser necessária para garantir que a reparação e a máquina de preparação de meio de cultura estejam funcionando de forma otimizada. Em contraste, as máquinas que têm uma tensão padrão não precisarão de tanta manutenção.
Recursos adicionais
Algumas máquinas de cultura podem ter recursos mais avançados, como sistemas de controle automático ou recursos de registro de dados. Esses recursos adicionais podem melhorar a eficiência e a precisão, mas também podem aumentar a complexidade da manutenção. Por exemplo, os sistemas de controle automatizados podem exigir solução de problemas periódicos ou atualizações de software para funcionar corretamente.
No geral, os recursos adicionais da máquina afetarão o cronograma de manutenção, pois mais verificações e atualizações serão necessárias para manter tudo funcionando bem.
A engenharia de tecidos baseada em máquinas fornece uma alternativa aos métodos baseados em animais de descoberta de medicamentos e testes de toxicidade. As indústrias poderiam usar máquinas de carne cultivada para escalar a produção, o que seria suficiente para atender à demanda.
Devido às condições ambientais extremas, os bioreatores são essenciais nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Estressores como altas temperaturas e pressões podem causar a quebra de componentes cruciais para essas indústrias. As máquinas de cultura de bioreatores fornecem um ambiente controlado onde variáveis como temperatura e pressão podem ser ajustadas para criar condições ideais para o crescimento de organismos específicos usados para fabricar produtos cruciais para as indústrias alimentícia e farmacêutica.
A indústria cirúrgica depende de máquinas de cultura para criar plaquetas e proteínas do plasma usadas em procedimentos cirúrgicos. Os produtos sanguíneos são caros e em oferta limitada, mas com as máquinas de cultura, esses produtos podem ser produzidos de forma mais econômica.
Pacientes com doenças crônicas, como diabetes, precisam de injeções de insulina para manter o funcionamento normal. As máquinas de cultura podem ser usadas para produzir insulina de forma mais econômica do que os métodos tradicionais de extração. Os avanços na engenharia genética tornaram possível inserir genes humanos em bactérias que serão então usadas em máquinas de cultura. Essas bactérias expressarão o gene da insulina e a insulina poderá ser colhida da máquina de cultura.
Ao escolher uma máquina de cultura, vários fatores devem ser considerados que influenciam sua eficiência e eficácia.
P1: Quais recursos de segurança uma máquina de cultura de tecidos possui?
A1: As máquinas de cultura de tecidos têm vários recursos de segurança para proteger os usuários e os tecidos cultivados. Eles têm câmaras trancadas para evitar exposição acidental a gases nocivos. As máquinas também têm alarmes para alertar os usuários de quaisquer alterações nas condições de cultura que possam comprometer a saúde dos tecidos. Alguns modelos têm interruptores de desligamento de emergência que permitem que os usuários desliguem rapidamente a máquina em caso de emergência. Além disso, os operadores podem precisar usar luvas e máscaras ao manusear recipientes e materiais de cultura para evitar contaminação e garantir a segurança dos tecidos.
P2: Como uma máquina de cultura aumenta a produtividade?
A2: As máquinas de cultura aumentam a produtividade de várias maneiras. Eles permitem a produção em massa de tecidos em uma única configuração de máquina, em oposição aos métodos manuais, que são mais demorados e trabalhosos. Os recursos de automação da maioria das máquinas de cultura ajudam a otimizar os processos de cultura, reduzindo o tempo que os especialistas gastam monitorando e ajustando as condições de cultura. Como essas máquinas têm condições ideais para o crescimento de tecidos, as máquinas de cultura também reduzem o tempo que levaria para identificar condições ideais quando as culturas são cultivadas sem elas. Finalmente, as máquinas de cultura têm designs escalonáveis que permitem que os usuários aumentem facilmente os recursos de produção quando a demanda aumenta.
P3: Com que frequência a máquina de cultura deve ser calibrada?
A3: A máquina de cultura deve ser calibrada pelo menos uma vez a cada três meses ou sempre que houver um ajuste na máquina, frequência de uso ou uma mudança no tipo de tecido que está sendo cultivado. Também é necessário estabelecer um cronograma de calibração de rotina com base nas diretrizes do fabricante e nos requisitos específicos do tecido cultivado.
P4: A máquina de cultura pode ser atualizada ou expandida no futuro?
A4: Sim. A maioria das máquinas de cultura tem recursos atualizáveis ou expansíveis, permitindo que os usuários melhorem as capacidades da máquina quando suas necessidades de pesquisa ou produção mudam. Os usuários podem adicionar módulos para melhorar o controle mecanizado, como incorporar novos sensores ou alterar o tipo de sistema de entrega de nutrientes. Normalmente, os fabricantes projetam máquinas de cultura com construções modulares para permitir a fácil integração de tecnologias avançadas. Os compradores devem pedir ao fornecedor para garantir que a máquina que estão recebendo tenha recursos atualizáveis.
P5: Que tipo de treinamento a equipe exigirá para operar a máquina de cultura?
A5: Os requisitos de treinamento dependerão da complexidade da máquina de cultura e do conhecimento e experiência existentes da equipe. Geralmente, a equipe exigirá treinamento no modelo específico da máquina de cultura, incluindo sua operação, manutenção e solução de problemas. Além disso, o treinamento sobre os tipos de tecidos que podem ser cultivados e a técnica usada para manusear e cuidar deles será necessário. O fabricante ou fornecedor pode oferecer treinamento para a equipe, ou eles podem ter que contratar treinadores externos com a experiência para fornecer a instrução necessária.