Содержание статьи:
Эта публикация отражает содержание доклада «Уникальные шейкеры-инкубаторы австралийской компании Labwit — вне санкций», прочитанного на одноименном вебинаре 15 апреля 2024 года.
Современные решения для создания анаэробных условий: оборудование, технологии и новые возможности
Меня зовут Резеда Тухбатова, я сотрудник отдела продвижения компании Диаэм и курирую направление микробиологии и микробиологического оборудования. В этой статье я поделюсь опытом и расскажу о современных возможностях создания анаэробных условий для культивирования микроорганизмов — от простых решений до высокотехнологичных анаэробных станций.
Кто такие анаэробы и зачем нужны анаэробные условия
Для начала — несколько слов о самих анаэробных организмах. Это очень обширная группа организмов, которые получают энергию в отсутствие молекулярного кислорода, используя для этого процессы субстратного фосфорилирования, а не аэробное дыхание. Причём сюда входят не только многие бактерии и простейшие, но даже некоторые макроорганизмы (грибы, водоросли, растения, фораминиферы, большинство гельминтов).
По отношению к кислороду анаэробы делятся на несколько групп:
• Факультативные — могут расти как в присутствии кислорода, так и без него.
• Микроаэрофильные — предпочитают низкие концентрации кислорода (2−10%) и часто требуют дополнительного углекислого газа.
• Облигатные — кислород для них токсичен, они не способны к аэробному метаболизму.
Облигатные анаэробы, в свою очередь, подразделяются на строгие, умеренные и аэротолерантные (последние способны переносить кислород в течение некоторого времени).
Анаэробные организмы широко распространены в природе: в желудочно-кишечном тракте млекопитающих, слизистых оболочках, сточных водах, вулканических источниках, и не только. Их культивирование в лабораторных условиях требует специального оборудования, позволяющего воспроизводить соответствующую бескислородную среду.
Основные технологии создания анаэробных условий
Для культивирования анаэробов сегодня используется несколько технологических подходов. Самые простые из них — пробирки Хангейта. Это стеклянные пробирки с завинчивающейся крышкой и специальной септой, через которую стерильным шприцом вносят посевной материал. Такие пробирки позволяют формировать и поддерживать анаэробные условия для жидких культур.
Следующий шаг по технологической сложности — анаэростаты. Это герметично закрытые ёмкости, из которых кислород удаляется либо механически (откачка с последующей подачей газовой смеси), либо химически (посредством специальных газогенерирующих пакетов, активируемых водой). Внутрь помещаются чашки Петри, и создаётся контролируемая анаэробная среда для роста микроорганизмов.
Однако наибольшие возможности предоставляет современное оборудование — анаэробные станции. Это перчаточные боксы, которые позволяют проводить весь цикл работы с анаэробами (посев, инкубацию, анализ) без контакта образцов с кислородом. При этом уровень кислорода, температура, влажность и другие параметры среды можно точно контролировать.
Появление новых решений на рынке: станции Maworde
До недавнего времени рынок анаэробных станций в основном был представлен продуктами европейских и американских производителей (Don Whitley Scientific, Baker Ruskinn и др.). Однако в 2023 году на российский рынок вышла китайская компания Maworde, которая предложила современные станции с отличными техническими характеристиками и более доступной стоимостью.
Компания была основана в 2014 году и изначально занималась оборудованием для создания условий гипоксии. В 2021 году они разработали собственную линейку анаэробных станций, а с 2023 года активно продвигают её на международных рынках.
Сегодня их станции доступны в нескольких форматах — от компактных моделей M до крупных XXL, вместимостью от 350 до 1440 чашек Петри. Станции бывают одно-, двух- и трёхкамерными, что позволяет гибко выбирать конфигурацию под задачи лаборатории. Объём камер — от 97 до 345 литров. Причём процесс создания анаэробной или микроаэрофильной среды занимает всего 20–40 минут.
Станции предлагаются в двух сериях: YYи YY Plus. Оба варианта оснащены системами контроля газовой среды, датчиками CO₂, возможностью мониторинга температуры и влажности. Версия YY Plus дополнительно оборудована цветным сенсорным дисплеем и расширенным набором функций.
Конструктивные особенности и возможности кастомизации
Станции Maworde имеют ряд интересных конструктивных решений. В стандартной комплектации (начиная с 2024 года) уже включены:
• съёмная передняя панель;
• фильтрация газа;
• контроль давления в баллонах;
• порты для ввода газов;
• рукава, катализаторы, контейнеры для воды и чашек Петри;
• ножная педаль (удобная альтернатива беспроводным педалям, которые могут давать сбои).
По запросу станцию можно дополнительно оснастить:
• системой мониторинга и сигнализации уровня водорода;
• портом для ввода единичного образца (без открытия основного шлюза);
• дополнительными кабельными портами;
• вакуумной трубой для удаления отходов;
• температурными модулями (до 3 модулей для разных зон камеры);
• системой контроля освещённости (до 12 уровней).
Управление вакуумом реализовано через ножную педаль. Замена катализатора проводится не чаще одного раза в год, что выгодно отличает эти станции от некоторых западных аналогов.
Более того, производитель предлагает возможность кастомизации. Можно заказать станцию с изменёнными габаритами, установить внутрь микроскоп, ридер, шейкер или другое желаемое оборудование. Это особенно важно для лабораторий с нестандартными задачами.
Альтернативные решения: перчаточные боксы и инкубаторы
Помимо полноценных анаэробных станций, Maworde выпускает и перчаточные боксы с возможностью создания анаэробных условий. В них контроллер не интегрирован в корпус, а является внешним блоком. Это несколько упрощает доступ в рабочую камеру и снижает стоимость решения. Для лабораторий с ограниченным бюджетом это отличная альтернатива традиционным анаэростатам или пробиркам Хангейта.
Ещё один интересный продукт — инкубаторы для создания анаэробных условий. Это компактные камеры без собственного контроля температуры, которые можно размещать внутри стандартного лабораторного инкубатора или термостата. При этом газовая среда полностью контролируется, а прозрачные стенки инкубатора позволяют визуально наблюдать за ростом культур.
Для задач с небольшими объёмами или в условиях ограниченного пространства — это очень практичное решение.
Где применяются анаэробные станции
Анаэробные станции сегодня востребованы в самых разных областях:
• в научно-исследовательских лабораториях (изучение микробиоты, фундаментальные исследования);
• в пищевой промышленности (контроль продукции и сырья);
• в клинической диагностике (выделение патогенов);
• на фармацевтическом производстве;
• в биотехнологии очистки сточных вод;
• в пивоваренной промышленности и других отраслях.
Кроме того, компания Диаэм готова предложить не только оборудование, но и широкий ассортимент питательных сред для культивирования анаэробов и других микроорганизмов — в зависимости от специфики ваших задач.
Заключение
Современные решения для создания анаэробных условий сегодня доступны в широком диапазоне — от простых анаэростатов до высокотехнологичных станций с точным контролем параметров среды. Появление оборудования нового поколения (например, станций Maworde) открывает новые возможности для российских лабораторий.
Компания Диаэм предлагает не только сами станции и боксы, но и полный комплекс сопутствующих решений — от редукторов для баллонов до специализированных питательных сред. А главное — мы всегда готовы проконсультировать, помочь выбрать оптимальное оборудование под конкретные задачи.
Если у вас возникнут вопросы — пишите, звоните. Контакты указаны на сайте компании.
Если вам нужно подобрать оборудование под конкретные задачи — свяжитесь с нашими специалистами, мы поможем определиться с моделью, комплектацией и сроками поставки.
Компания Диаэм — ваш надежный партнёр в области лабораторного и аналитического оборудования.
Страница вебинара «Культивирование анаэробов может быть удобным! Новые анаэробные станции Maworde (Китай) — особенности, преимущества, области применения» от 15 апреля 2024 года.