إحدى الأدوات المستخدمة في مختبرات الأحياء والأحياء الدقيقة لزراعة ونمو العينات مثل الأنسجة والكائنات الحية الدقيقة هي الحاضنة. من خلال التحكم في كمية الرطوبة ودرجة الحرارة وضغط الهواء وثاني أكسيد الكربون والأكسجين، توفر الحاضنة الظروف اللازمة لبقاء ونمو الكائنات الحية الدقيقة.

الحاضنة مع مرور الوقت

تم إنشاء الحاضنات الأولى في الصين القديمة ومصر. وتتكون هذه الحاضنات من غرف يتم تسخينها بالنار داخل الحجرة لتوفير الظروف اللازمة لوضع البيض الطازج حتى تفقس الكتاكيت. في القرن التاسع عشر، ومع تقدم العلوم الطبية، تم استخدام الحاضنات للحفاظ على حياة الأطفال الذين ولدوا قبل أقل من 37 أسبوعًا وإنقاذ حياتهم. في القرن العشرين، تم إنتاج أول حاضنات مختبرية واستخدامها للتعرف على الكائنات الحية الدقيقة وتشخيصها الصحيح.

واليوم، ومع تقدم التكنولوجيا، تم إنتاج جيل جديد من الحاضنات، والتي تستخدم حسب خصائصها. بالإضافة إلى الحالات المذكورة، هناك تطبيق آخر لجهاز الحاضنة وهو استخدامه في مختبر الوراثة لزراعة وتكاثر الأنسجة لاستخلاص المادة الوراثية (DNA) لتكوين كائنات حية مختلفة.

المكونات الرئيسية للحاضنة

حاوية تخزين العينات

غرفة تخزين العينات عبارة عن غرفة معزولة مزدوجة الجدران مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم لتقليل احتمالية دخول الغازات إلى الغرفة وخروجها من الخارج. إن وجود الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في الغرفة يجعل البيئة داخل الحاضنة آمنة من ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة واحتمال انسكاب السوائل والعينات، وكذلك الصدأ والتآكل.

نظام تنظيم درجة الحرارة

بشكل عام، يتم تنظيم حرارة الغرفة داخل الحاضنة عن طريق السخانات الكهربائية. يتم نقل الحرارة بطريقتين: التوصيل (انتقال الحرارة عبر جسم صلب) والحمل الحراري (انتقال الحرارة من خلال حركة السائل). على الرغم من أن الطريقة الأكثر شيوعًا لنقل الحرارة تتم عن طريق الهواء، ولهذا السبب، فإن وجود فتحات تهوية للحمل القسري ضروري بحيث تكون درجة حرارة الغرفة هي نفسها في جميع النقاط. تُستخدم أنظمة التحكم المستخدمة مثل المزدوجات الحرارية أو منظمات الحرارة أو غيرها من العوامل شبه الموصلة للتحكم في درجة الحرارة الداخلية لغرفة الحاضنة.

نظام التحكم بالغاز

تتمتع بعض الحاضنات بالقدرة على خلط الغاز داخل الحجرة حسب الاستخدام. وفي هذه الحالة لا بد من وجود حساسات قياس لفحص مستوى الغازات في الحجرة، بحيث إذا نقصت يمكن تغذيتها من خلال الخزان الموجود.

نظام التحكم بالرطوبة

الرطوبة ضرورية لنمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة. ولهذا السبب، يتم تركيب أجهزة استشعار في الحاضنة للتحكم في الرطوبة المطلوبة للعينة. يتم توفير الرطوبة في الغرفة عن طريق تسخين خزان المياه وتكوين البخار.

نصائح مهمة حول كيفية العمل مع الحاضنة

• وفقا لمعايير المختبر، من الضروري وجود مفتاح طوارئ لقطع التيار الكهربائي في حالات الطوارئ بعيدا عن الحاضنة.
• يجب أن يكون السطح الذي ستوضع عليه الحاضنة مستويا وذو تهوية مناسبة وألا يكون ساخنا أو رطبا من حيث درجة الحرارة.
•  لسهولة استخدام الحاضنة، يجب مراعاة الحد الأدنى للمسافة اللازمة (16 سم) من الجوانب.
• لا تضع أي أشياء أمام صمام التهوية الخاص بالحاضنة المنفصلة.
• قم بإيقاف تشغيل الجهاز أثناء التنظيف ولا تقم بتشغيله إلا بعد أن يجف تمامًا.
• استخدم المحاليل ذات الرقم الهيدروجيني 5 إلى 8 عند تطهير الغرفة الداخلية للحاضنة.
• لتحسين دوران الهواء داخل الغرفة، ضع العينات على مسافة من بعضها البعض.
• لا تضع مواد قابلة للاشتعال داخل حجرة الحاضنة المنفصلة.
• استخدم القفازات المناسبة (اللاتكس التي تستخدم لمرة واحدة) عند استخدام الجهاز.