
在分子生物學(xué)、微生物學(xué)及細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域,實(shí)驗(yàn)的可靠性與重復(fù)性不僅取決于精密的操作,更依賴于核心培養(yǎng)設(shè)備的穩(wěn)定與精準(zhǔn)。日本TAITEC(泰特克)公司推出的BR-40系列中型恒溫振蕩培養(yǎng)箱,正是為此類關(guān)鍵應(yīng)用而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。它超越了傳統(tǒng)搖床的簡(jiǎn)單振蕩功能,集恒溫培養(yǎng)、精確振蕩與智能化程序控制于一體,為從基礎(chǔ)微生物擴(kuò)增到復(fù)雜哺乳動(dòng)物細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的廣泛需求,提供了一個(gè)高效、穩(wěn)定且高度靈活的平臺(tái)。
本文將深入剖析BR-40系列(涵蓋BR-40LF、BR-41/42/43等型號(hào))的核心技術(shù)、設(shè)計(jì)哲學(xué)、配置選擇及典型應(yīng)用,為實(shí)驗(yàn)室工作者提供全面的技術(shù)參考與選型指導(dǎo)。
BR-40系列在TAITEC產(chǎn)品線中被定位為“使用廣泛的中型產(chǎn)品"。其“中型"體現(xiàn)在緊湊的占地面積(平臺(tái)尺寸400×300mm)與可觀的承載能力(約7kg)之間取得了佳平衡,既能容納足夠多的標(biāo)準(zhǔn)容器(如最多6個(gè)500ml三角燒瓶),又不會(huì)過度擠占寶貴的實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面空間。其“通用"則體現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用覆蓋:從大腸桿菌、酵母菌等常規(guī)微生物培養(yǎng),到需要低溫環(huán)境的昆蟲細(xì)胞、低溫菌培養(yǎng)(FL型),乃至耐受高溫的嗜熱菌研究(FH型),均可勝任。
該系列的核心價(jià)值在于,通過模塊化設(shè)計(jì)將的均一性、靈活的可擴(kuò)展性和用戶友好性融為一體。它并非一個(gè)固定參數(shù)的單一設(shè)備,而是一個(gè)允許用戶根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求,在溫度范圍、振蕩方式、控制程序及夾具類型上進(jìn)行精準(zhǔn)配置的系統(tǒng)。
1. 精準(zhǔn)且寬泛的溫度控制系統(tǒng)
BR-40系列提供多種溫度范圍型號(hào),覆蓋了絕大多數(shù)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求:
寬范圍覆蓋:標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)(FM型)工作范圍為室溫+5℃至+70℃;低溫強(qiáng)化型號(hào)(LF/FL型)可低至+4℃;高溫型號(hào)(FH型)上限可達(dá)+100℃。
高精度控制:溫度調(diào)節(jié)精度在典型環(huán)境(約25℃)下可達(dá)±0.3℃至±1.0℃,確保箱體內(nèi)溫度的高度均一與穩(wěn)定,為細(xì)胞和微生物提供可靠的生長環(huán)境。
主動(dòng)冷卻能力:LF/FL等型號(hào)內(nèi)置強(qiáng)力冷凍機(jī)(75W或140W),使其能從高溫快速降至低溫(如4℃),這不僅用于培養(yǎng),還能在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)將樣品切換至保存溫度,有效保護(hù)樣品活性。
2. 靈活多樣的振蕩與動(dòng)力系統(tǒng)
振蕩是搖床培養(yǎng)箱的核心,BR-40系列在此提供了充分的選擇自由:
振蕩方式可選:用戶可根據(jù)樣品特性,選擇往復(fù)式(直線運(yùn)動(dòng))、旋回式(圓周運(yùn)動(dòng))或二者切換的模式。往復(fù)式剪切力更小,適合脆弱細(xì)胞;旋回式混合與通氣效率更高,適合微生物。
速度與振幅可調(diào):振蕩速度范圍覆蓋20至300轉(zhuǎn)/分鐘(部分型號(hào)上限200r/min),振幅則有25mm固定或10-40mm可調(diào)等多種配置,可精確匹配不同培養(yǎng)容器的通氣與混合需求。
平穩(wěn)低噪運(yùn)行:采用高質(zhì)量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),即使在高速度下也保持低振動(dòng)和低噪音,確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境安靜,并避免振動(dòng)干擾其他精密儀器。
3. 人性化與智能化設(shè)計(jì)
創(chuàng)新的門體設(shè)計(jì):BR-40LF采用透明上開式門,便于觀察箱內(nèi)狀況和取放大型容器;BR-41/42/43系列則采用左右雙向開式門,無需考慮設(shè)備擺放位置和門的開啟方向,極大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室布局空間。
空間節(jié)約與擴(kuò)展:設(shè)備支持選購堆疊底座,實(shí)現(xiàn)最多兩層堆疊,幾乎將占地效率提升一倍(注:BR-40LF因上開門設(shè)計(jì)不能置于下層)??刂泼姘宥嗖捎蒙炜s收納式,不用時(shí)可收起,保持外觀整潔。
程序化控制:基礎(chǔ)型號(hào)(BR-40LF)具備定時(shí)器功能,可實(shí)現(xiàn)“運(yùn)行-停止-溫度轉(zhuǎn)換"的簡(jiǎn)單自動(dòng)化。高級(jí)型號(hào)(BR-41/42/43)則搭載多段程序控制器,可編制最多9步的復(fù)雜程序,每步獨(dú)立設(shè)置溫度、速度和時(shí)間(最長99小時(shí)59分鐘),實(shí)現(xiàn)無人值守的全自動(dòng)培養(yǎng)流程。
4. 全面的安全防護(hù)機(jī)制
設(shè)備集成了多重安全保護(hù),包括漏電與過電流保護(hù)、內(nèi)置保險(xiǎn)絲、高溫保護(hù)、可自定義的高低溫報(bào)警、傳感器異常診斷、電機(jī)過載保護(hù)等,為長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行和珍貴樣品提供安全保障。
BR-40系列并非單一型號(hào),而是一個(gè)家族。了解其型號(hào)編碼規(guī)則和豐富的選配件,是發(fā)揮設(shè)備大潛力的關(guān)鍵。
*表1:BR-40系列主要中型型號(hào)核心參數(shù)對(duì)比*
| 特性參數(shù) | BR-40LF | BR-41FL/FM·MR | BR-42FL/FM·MR | BR-43FL/FM·MR | BR-43FH·MR |
|---|---|---|---|---|---|
| 核心定位 | 基礎(chǔ)通用型,側(cè)重低溫與靈活性 | 程序控制往復(fù)振蕩型 | 程序控制旋回振蕩型 | 程序控制往復(fù)/旋回可切換型 | 高溫培養(yǎng)型 |
| 溫度范圍 | +4℃ ~ +70℃ | FL: +4℃~+70℃ / FM: 室溫+5℃~+70℃ | FL: +4℃~+70℃ / FM: 室溫+5℃~+70℃ | FL: +4℃~+70℃ / FM: 室溫+5℃~+70℃ | 室溫+5℃ ~ +100℃ |
| 振蕩方式 | 往復(fù)/旋回手動(dòng)切換 | 往復(fù) | 旋回 | 往復(fù)/旋回電動(dòng)切換 | 往復(fù)/旋回電動(dòng)切換 |
| 振蕩速度 | 20 ~ 200 r/min | 20 ~ 300 r/min | 20 ~ 300 r/min | 20 ~ 300 r/min | 20 ~ 300 r/min |
| 振幅 | 10-40mm (可變) | 25mm (固定) | 25mm (固定) | 25mm (固定) | 25mm (固定) |
| 控制功能 | 定時(shí)器 | 多段程序控制器 | 多段程序控制器 | 多段程序控制器 | 多段程序控制器 |
| 門類型 | 透明上開式 | 左右雙向開式 | 左右雙向開式 | 左右雙向開式 | 左右雙向開式 |
| 堆疊能力 | 僅可置于上層 | 可堆疊 | 可堆疊 | 可堆疊 | 可堆疊 |
強(qiáng)大的選配件系統(tǒng)是TAITEC設(shè)備的一大優(yōu)勢(shì),用戶可以根據(jù)容器類型靈活選擇:
彈簧網(wǎng)平臺(tái) (MR-4030):通用性強(qiáng),通過調(diào)節(jié)彈簧可固定各種不規(guī)則容器,適合多試管、離心管陣列。
爪型夾具平臺(tái) (MT-4030) & 專用夾具:為三角燒瓶、圓底燒瓶提供最穩(wěn)固的固定,適合高速振蕩和大型容器,夾具從50ml到5L規(guī)格齊全。
粘性薄膜平臺(tái) (SR-4030):用于培養(yǎng)皿、平底燒瓶的快速放置與固定,清洗后可恢復(fù)粘性。
專用角架:用于高通量試管(如50支)或特定燒瓶的傾斜培養(yǎng)。
對(duì)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞等需要特定氣體環(huán)境的懸浮培養(yǎng),標(biāo)準(zhǔn)的BR-40系列可升級(jí)為CO2-BR系列氣體培養(yǎng)系統(tǒng)。這標(biāo)志著其從恒溫?fù)u床躍升為全功能的生物反應(yīng)器。
該系統(tǒng)通過外置氣體控制器(如CO-GAS3000),將CO2、O2、N2等氣體按比例混合,并經(jīng)由箱內(nèi)獨(dú)立的分歧管路(通常6或12路)直接、均一地供應(yīng)給每一個(gè)培養(yǎng)容器(如三角燒瓶)。這種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了:
精確的氣體環(huán)境控制:可在培養(yǎng)容器內(nèi)維持穩(wěn)定的CO2濃度(如5%),并調(diào)控溶氧水平。
真正的無菌培養(yǎng):供氣通路配備無菌過濾器,確保氣體無菌,整個(gè)系統(tǒng)可在密閉狀態(tài)下長期運(yùn)行,極大降低污染風(fēng)險(xiǎn)。
廣泛的容器兼容性:從多孔板、各種規(guī)格的三角燒瓶(一次性或玻璃制),到5-20L的大規(guī)模培養(yǎng)袋,均可支持。
因此,CO2-BR系統(tǒng)特別適用于CHO細(xì)胞抗體生產(chǎn)、HEK 293細(xì)胞轉(zhuǎn)染與表達(dá)、干細(xì)胞懸浮培養(yǎng)及微藻培養(yǎng)等生物工藝開發(fā)領(lǐng)域。
1. 選型決策流程
在選擇BR-40系列時(shí),建議按以下順序決策:
明確核心需求:確定主要培養(yǎng)對(duì)象(微生物、昆蟲細(xì)胞、哺乳動(dòng)物細(xì)胞)、所需溫度范圍及是否需要程序控制。
選擇基礎(chǔ)型號(hào):根據(jù)上表確定適合的BR-4x型號(hào)。若需氣體控制,則鎖定CO2-BR型號(hào)。
配置振蕩平臺(tái):根據(jù)常用的容器類型和數(shù)量,選擇合適的振蕩平臺(tái)和夾具。
考慮空間與擴(kuò)展:若實(shí)驗(yàn)室空間緊張,優(yōu)先選擇可堆疊的左右開門型號(hào)(BR-41/42/43)。
2. 典型應(yīng)用場(chǎng)景
分子克隆與蛋白表達(dá):使用BR-42FL(旋回)在37℃高速振蕩培養(yǎng)大腸桿菌,進(jìn)行質(zhì)粒擴(kuò)增或重組蛋白表達(dá)。
昆蟲細(xì)胞-桿狀病毒系統(tǒng):使用CO2-BR-43FL系統(tǒng),在27-28℃、低速振蕩下培養(yǎng)Sf9或High Five細(xì)胞,用于重組病毒生產(chǎn)和蛋白表達(dá)。
低溫微生物研究:使用BR-40LF,在4-15℃可變振幅振蕩下培養(yǎng)海洋低溫菌或環(huán)境樣品。
自動(dòng)化連續(xù)培養(yǎng):利用BR-43FM的程序功能,設(shè)置白天37℃振蕩培養(yǎng)、夜間4℃靜置保存的循環(huán),實(shí)現(xiàn)周末不間斷實(shí)驗(yàn)。
3. 使用與維護(hù)要點(diǎn)
平衡裝載:容器應(yīng)盡量對(duì)稱放置,確保振蕩平穩(wěn),延長電機(jī)壽命。
定期除霜:低溫型號(hào)長期運(yùn)行時(shí),箱內(nèi)可能結(jié)霜,需定期除霜以維持溫度精度和制冷效率。
清潔與消毒:使用溫和清潔劑擦拭箱體內(nèi)壁和門封條,定期對(duì)可拆卸的振蕩平臺(tái)和夾具進(jìn)行消毒。
環(huán)境要求:確保設(shè)備周圍有足夠散熱空間,環(huán)境溫度好在+5℃至+35℃之間。
TAITEC BR-40系列中型恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱以其模塊化的設(shè)計(jì)、的工藝和可靠的性能,在眾多實(shí)驗(yàn)室中贏得了聲譽(yù)。它成功地將通用性與專業(yè)性結(jié)合,既能作為日常微生物培養(yǎng)的得力工具,也能通過選配件和氣體控制系統(tǒng)升級(jí)為滿足前沿細(xì)胞培養(yǎng)研究需求的精密生物反應(yīng)器。
選擇BR-40系列,不僅僅是選擇一臺(tái)設(shè)備,更是選擇了一個(gè)可隨研究需求不斷進(jìn)化、高度可靠且值得信賴的實(shí)驗(yàn)伙伴。在生命科學(xué)探索的精密旅程中,它為每一次振蕩和每一度恒溫提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)保障。