KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

Verminderen en voorkomen van verontreiniging in incubatoren

Beheer van verontreiniging van incubatoren begint van binnen naar buiten. Een combinatie van incubatortechniek, materialen en zorgvuldige gebruiksmethoden helpt de risico's van incubatorverontreiniging via oppervlakken en door de lucht tot een minimum te beperken. In dit artikel komen methoden voor zowel actieve als passieve decontaminatie aan de orde

Verontreiniging van een celkweek in vitro wordt meestal veroorzaakt door onbedoelde introductie van een of meer organismen die de celcultuur kunnen beschadigen of vernietigen. Deze organismen zijn onder meer:

  • Bacteriën (waaronder thermofiele bacteriën) en mycoplasma
  • Schimmels en gisten
  • Virussen

Andere verontreinigende stoffen zijn omgevingsstof, vluchtige organische stoffen afkomstig van instrumenten of processen in de nabijheid van de incubator, kruisbesmettingen van andere culturen in de incubator en fijnstof dat in de natuurlijke omgeving aanwezig is. Ongeacht de verontreinigende stof of de bron ervan draagt zorgvuldige toepassing van de juiste laboratoriumtechnieken bij aan het voorkomen van deze verontreinigingen.

 

De incubatorbubbel

Anders dan gesloten systemen, zoals holle-vezelsubstraten, fermentoren of wave-bioreactoren, is een incubator een geconditioneerde kamer met een deur die sluit tegen een zachte afdichting. Met de deur dicht creëert de incubator een ideale omgeving voor het celkweekproces op basis van door de gebruiker gedefinieerde parameters voor temperatuur, CO2- en O2-concentratie. Bevochtiging vindt plaats via natuurlijke verdamping vanuit de waterpan en volstaat om uitdroging te voorkomen, speciaal wanneer microplaten met kleine hoeveelheden kweekmedia worden gebruikt. Sommige grotere incubatoren gebruiken dompelaars als aanvulling op de natuurlijke verdamping. Wanneer de incubatordeur echter wordt geopend, spat de incubatorbubbel uiteen. Het hanteren van opslagmateriaal voor celkweek behoort in laboratoria tot de gewone gang van zaken, bijvoorbeeld voor het overbrengen van culturen naar een biologische veiligheidskast of het uitvoeren van andere processen. Door het openen van de deur worden de binnenwanden, schappen, waterbak en kweekvaten van de incubator blootgesteld aan omgevingsomstandigheden die verontreiniging door schimmels, gisten of andere micro-organismen, zoals mycoplasma en virussen, tot gevolg kunnen hebben. Praktisch gezien is een dergelijke blootstelling onmogelijk te voorkomen, behalve door de incubator in een cleanroom te installeren. Met de juiste technieken kunnen de potentiële gevaren echter worden beperkt. Het is daarbij belangrijk inzicht te krijgen in hoe verontreiniging zich in incubatorsystemen kan ophopen.

 

Juiste hygiëne en goede laboratoriumtechnieken

De meest voor de hand liggende methode om verontreiniging tijdens incubatorgebruik te voorkomen, is de incubator schoon houden. Volgens een vast schema handmatig reinigen in combinatie met automatische (indien beschikbaar) decontaminatieprocessen helpt culturen in situ te beschermen en beperkt verlies van werk als gevolg van verontreiniging en downtime tot een minimum. Gepland onderhoud is een hulpmiddel voor preventief onderhoud en maakt documentatie van reinigingsprocedures mogelijk voor standaardisering en compliance. Het onderhoud kan vooraf worden ingeroosterd en naar behoefte aan laboratoriummedewerkers worden toegewezen. Bij het werken met celculturen is een aseptische techniek onvervangbaar. Zowel persoonlijke als laboratoriumhygiëne zijn essentieel voor een juist verontreinigingsbeheersprogramma.

 

De MCO-170AICUV-PE IncuSafe CO2-incubator biedt verschillende methoden voor zowel actieve als passieve decontaminatie, waaronder inCusaFe® en SafeCell™ UV.

 

Actieve versus passieve decontaminatie

Actieve decontaminatie moet door de gebruiker worden geïnitieerd. Het maakt daarbij geen verschil of het handmatig reinigen, hittesterilisatie, gebruik van H2O2-damp of een andere methode betreft. Ontwerpkenmerken zijn inherent aan een correct geconstrueerde incubator en vormen een extra beschermlaag die op de achtergrond actief is en contaminanten remt en vernietigt zodra deze zich voordoen.

Methoden voor actieve decontaminatie:

  • Hitte. Een hitteproces gebaseerd op tijd en temperatuur (meestal 160 ºC tot 170 ºC gedurende een periode van 2 uur tot 4 uur ) is een bewezen decontaminatiemethode. De nieuwe PHCbi incubator met thermische decontaminatie werkt met een hogere temperatuur. Het is de snelste en meest effectieve actieve decontaminatiemethode in incubatoren, waarbij gedurende twee uur een temperatuur van 180 ºC wordt gehandhaafd voordat de temperatuur daalt naar omgevingstemperatuur. Voor een minimale downtime bedraagt de totale cyclustijd nog geen 12 uur. Dit energie-efficiënte proces kan worden uitgevoerd terwijl de CO2-sensor en UVverlichting in de PHCbi-incubator op hun plek blijven.
  • Waterstofperoxidedamp (H2O2). PHCbi-incubatoren voorzien in een volledig veilige decontaminatiemethode op basis van waterstofperoxidedamp die geen enkele impact heeft op de omgeving. Waterstofperoxide in oplossing met water wordt middels een verstuiver omgezet naar H2O2-damp waaraan alle interne oppervlakken worden blootgesteld. De damp wordt uiteindelijk door katalyse middels een UV-lamp omgezet in een onschuldige wateroplossing van minder dan 1 ppm.

Methoden voor passieve decontaminatie:

  • Met koper verrijkt rvs (op de markt als inCusaFe® onder het PHCbi-merk) is een legering van roestvast staal en koper die een preventieve kiemdodende barrière vormt tegen de groei van organismen op oppervlakken. Voor alle interne oppervlakken, schappen en steunen is deze inCusaFe-legering gebruikt. Het materiaal is een hybride van RVS 304 met koper. Het is 100% corrosiebestendig en oxideert of verkleurt niet zoals conventionele koperen oppervlakken dat wel doen.
  • Ultraviolet licht (op de markt als SafeCell™ UV onder het PHCbi-merk) komt van een achter het plenum verborgen UVlamp die met een golflengte van 257,3 nanometer het DNA vernietigt van elk organisme in het luchtstroomsysteem en van oppervlaktewatercontaminanten in de uitneembare waterpan. De UV-lamp wordt automatisch ingeschakeld na het sluiten van de deur. SafeCell UV remt de groei van mycoplasma, bacteriën, schimmels, sporen, virussen en gisten zonder gebruik van kostbare HEPA-luchtfilters in de incubatorkamer die contaminanten verzamelen in het filtermedia.
  • De UV-lamp kan ook worden geprogrammeerd voor een extra kamerdecontaminatieproces (24-uurs cyclus) wanneer alle interne componenten zijn verwijderd.

 

Conclusie

Beheer van verontreiniging in incubatoren begint met een goed incubatorontwerp. Materialen, temperatuur en gasbeheermethoden, oriëntatie van interne componenten en goede laboratoriumtechnieken zijn essentieel voor het tot een minimum beperken van de risico's van verontreiniging en kruisbesmetting in de celkweekomgeving. Regelmatige geplande reiniging en preventief onderhoud helpen downtime en verlies van werk in situ te voorkomen.

 

PHC Europe

www.phchd.com/eu/biomedical

 

 

ABONNEMENT

BLIKVANGERS

CONTACT