A multiplicação de microrganismos e células é fundamental em diversas áreas da ciência, sendo essencial na indústria farmacêutica, agricultura, indústria alimentícia, açúcar e etanol, entre outros.

Para o processo de crescimento de microrganismos e células, pode ser usada a técnica de cultivo em meio liquido, que requer que os microrganismos sejam incubados em condições controladas de temperatura e agitação. Entra em cena então, de forma essencial, a incubadora refrigerada com agitação TE-426.  

A incubadora refrigerada com agitação orbital é de grande importância para operações e pesquisas que requerem agitação e controle precisos de temperatura. Originalmente, a TE-426 foi desenvolvida para a indústria de açúcar e etanol, com o propósito de multiplicar leveduras, essa tecnologia pode ser aplicada em diversas áreas que demandam crescimento de microrganismos e células.  

É um equipamento de fácil operação, com um painel de controle que inclui a chave geral de acionamento, controlador de temperatura, potenciômetro para ajuste de RPM (rotações por minuto), além de controle do sistema de proteção contra superaquecimento.

Como é feito o controle de temperatura?

Este equipamento está equipado com um controlador de temperatura microprocessado com sistema PID, que garante um controle mais preciso e alcance mais rápido da temperatura desejada.

Opera dentro da faixa de temperatura de 15°C a 60°C, sendo especialmente adequado para o crescimento de microrganismos, uma vez que a maioria dos fungos e bactérias prospera nesse intervalo térmico (Imagem 1). Temperaturas específicas podem ser ajustadas de acordo com as necessidades de cada tipo de microrganismo, garantindo um ambiente adequado para sua multiplicação.

Imagem 1. Relação entre temperatura e crescimento de microrganismos de diferentes classes térmicas.

E o controle da agitação, como é feito?

A agitação deste equipamento é do tipo orbital, com uma faixa de operação entre 30 e 250 rotações por minuto. Possui controle analógico e display digital para leitura de RPM. Essa operação possibilita uma mistura homogênea e absorção de O₂ adequada para o crescimento celular.

A agitação orbital da incubadora produz um movimento uniforme no meio de cultura, o que garante uma distribuição homogênea de nutrientes e oxigênio para os microrganismos, e aumenta a eficiência do processo de multiplicação.

Outras funcionalidades

O equipamento possui dois controles separados para ajuste da vazão do ar, de até 23 LPM (litros por minuto), por rotâmetro, um para cada vaso, o que permite o controle preciso da aeração. Esta funcionalidade é crucial, pois em determinados estágios do processo de crescimento é necessário fornecer ar adicional, para garantir que os microrganismos tenham oxigênio suficiente para a multiplicação.

A incubadora está equipada com saídas de amostragem conectadas a cada vaso, que possibilita a coleta de amostras sem a necessidade de abrir o equipamento ou os vasos. Isso evita alterações na temperatura dentro da câmara ao abrir as portas.

Além de simplificar o processo, proporciona maior segurança e qualidade, pois permite a análise prévia das amostras retiradas e ajustes no procedimento, se necessário. Por fim, conta com dois sistemas de alívio de pressão de ar nos vasos.

A TE-426 conta com duas portas, seu gabinete é feito de aço carbono com tratamento anticorrosivo e pintura eletrostática. Seu interior possui uma cuba feita de aço inoxidável 304, proporcionando uma vida útil prolongada ao equipamento e facilita sua assepsia.

A câmara interna tem capacidade de trabalhar com dois vasos tipo Carlberg de 20 litros, que permite a utilização simultânea de ambos. De maneira especial, o equipamento pode ser adaptado para uso de outros tipos de vasos.

Os vasos estão equipados com uma trava de segurança para mantê-los firmemente fixados durante a rotação do equipamento. A configuração do equipamento facilita a inserção e remoção das vidrarias da câmara de forma mais cômoda.

Funcionamento geral e importância de uma incubadora com agitação orbital

Compreender o funcionamento de uma incubadora com agitação orbital é fundamental para proporcionar condições ideais ao desenvolvimento de microrganismos e células em cultura. A seguir, exploraremos e funcionamento desse equipamento e a importância da agitação e temperatura em experimentos.

Uma incubadora com agitação orbital refrigerada é projetada para manter um ambiente controlado para o cultivo de microrganismos, células ou tecidos. Consiste em uma câmara interna, onde as amostras são colocadas, equipada com um sistema de agitação orbital e um mecanismo de controle de temperatura.

A movimento orbital é gerado por um motor que aciona a plataforma onde são colocados vasos, frascos, tubos ou placas. Esse movimento circular da plataforma promove uma agitação suave e uniforme das amostras, resultando em uma série de benefícios:

·                Distribuição homogênea dos microrganismos, células, tecidos e nutrientes presentes no meio de cultura. Isso possibilita que todas as células tenham acesso aos nutrientes necessários para o crescimento.

·                A agitação orbital proporciona a aeração adequada do meio de cultura, o que permite a troca de gases essenciais como oxigênio e dióxido de carbono. Enquanto o oxigênio é fundamental para o metabolismo celular, o dióxido de carbono é um subproduto da respiração aeróbica dos microrganismos.

·                Outro benefício da agitação orbital é a prevenção de sedimentação das células ou partículas no fundo dos recipientes, que garante a suspensão uniforme das partículas.

Já o controle de temperatura é realizado por um termostato, que mantém a temperatura da câmara interna dentro da faixa definida no controlador. Esse controle térmico é ideal para criar as condições necessárias de crescimento, porque muitas células e microrganismos requerem uma temperatura específica para permanecerem viáveis e se proliferarem eficientemente.  

Áreas de aplicação

As incubadoras com agitação orbital possuem uma ampla variedade de aplicações, têm uso tanto na indústria quanto em pesquisas. Algumas áreas de aplicação incluem:

1.             Na área de pesquisa em microbiologia podem ser utilizadas para estudos que envolvem cultivo de microrganismos, como as bactérias, fungos e leveduras. Desempenham um papel essencial no processo de multiplicação e no monitoramento de crescimento microbiano ao longo do tempo, permitindo o estudo da cinética de crescimento e determinação de taxa de crescimento.

2.             Na indústria farmacêutica são empregadas no desenvolvimento de medicamentos, incluindo a fermentação de microrganismos para produção de antibióticos e produtos biotecnológicos.

3.             Na indústria sucroenergética, podem ser usadas para o cultivo de leveduras responsáveis pela fermentação alcoólica do caldo de cana, bem como para o monitoramento do processo fermentativo.

4.             Na indústria alimentícia desempenham um papel fundamental nos processos de fermentação de alimentos, tais como iogurtes, queijos e produtos fermentados. Suas aplicações incluem:

·               Fermentação de grande variedade de alimentos.

·               Crescimento de culturas starter, que são as misturas de microrganismos específicos, uteis nos processos de produção de alimentos.

·               Desenvolvimento de produtos, permite o estudo dos efeitos de diferentes condições de fermentação, maturação e armazenamento.

5.             Na área de defensivos agrícolas são fundamentais em processos de desenvolvimento e produção de produtos fitossanitários.

·               Em testes de eficácia podem ser usadas para avaliar a eficiência de novos ingredientes ativos e formulações de defensivos agrícolas, onde os microrganismos alvos são cultivados em condições controladas para avaliar a capacidade do defensivo de inibir seu crescimento e propagação.

·               Em estudos de desenvolvimento e estabilidade de defensivos agrícolas, submeter as formulações a diferentes condições de temperatura e agitação é útil para avaliar sua estabilidade ao longo do tempo, que permite verificar a eficácia durante o armazenamento e uso, além de otimizar novas formulações, misturando uniformemente os componentes.

·               Defensivos biológicos contém microrganismos benéficos, com bactérias e fungos antagonistas, que ajudam a controlar as pragas e doenças nas plantas. As incubadoras com agitação orbital refrigerada são uteis para multiplicar os microrganismos em grande escala antes do uso.

6.             Já na biologia vegetal, podem ser usadas para crescimento de tecidos vegetais em cultura. E em laboratórios de biologia molecular e celular no cultivo de células e tecidos de cultura, que proporciona um ambiente controlado de temperatura e agitação para crescimento celular.

Considerações finais

A incubadora com agitação orbital refrigerada é um equipamento essencial em laboratórios de diversas áreas da ciência desde microbiologia até biotecnologia. Desempenha um papel crucial no cultivo e estudo de microrganismos, células e tecidos em condições controladas.

Por meio de agitação orbital, promove distribuição homogênea de nutrientes e oxigênio no meio de cultura. Garante ambiente propicio para crescimento e desenvolvimento das amostras, além disso, o controle preciso de temperatura assegura que condições ideias sejam mantidas ao longo do experimento.

A TE-426 se destaca como uma excelente opção de incubadora refrigerada com agitação. Oferece controle de agitação, temperatura, possibilidade de controlar a aeração e alivio de pressão. Além disso, ainda possibilita a retirada de amostras sem necessidade de abertura da câmara ou os vasos, proporcionando maior praticidade. Outra vantagem é que o volume dos vasos permite o uso de um maior volume de amostras.

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Referências bibliográficas

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