Surveillance d'incubateurs

incubator

Les incubateurs sont utilisés dans diverses industries telles que l'industrie pharmaceutique et la biotechnologie. Dans ce cas, nous allons nous intéresser au domaine scientifique de la microbiologie..

La microbiologie étudie les micro-organismes tels que les bactéries, les protozoaires et les virus. L’inoculation est l’introduction de micro-organismes dans des environnements où ils se développent et se multiplient. Ceci est appelé culture cellulaire ou culture de micro-organismes. De nombreux vaccins sont obtenus à partir de cultures cellulaires.

Un incubateur est un appareil dans lequel des milieux inoculés avec des micro-organismes sont cultivés sous des conditions optimisées et contrôlées.

Pour une croissance optimale des cellules, l’environnement doit satisfaire les conditions de base suivantes :

  • Température
  • Humidité relative
  • Dioxyde de carbone (CO2)

  • Un facteur déterminant pour établir l’environnement idéal pour la croissance est un pH correct qui peut être différent selon les cultures. Le rouge de phénol est souvent utilisé dans les milieux de culture pour garantir des valeurs de pH adéquates (jaune pour les valeurs de pH faibles, violet pour les valeurs élevées et rouge pour les valeurs de pH de 7).

    Différents milieux de culture sont utilisés pour l’inoculation. Les plaques de gélose représentent le milieu de culture le plus utilisé pour la multiplication des bactéries et autres micro-organismes. Une plaque de gélose est une boîte de pétri contenant de l’agar ainsi que des nutriments. Basal Medium Eagle (BME) est un milieu de base synthétique largement répandu qui favorise la croissance de diverses cellules de mammifères.

    Les conditions environnementales suivantes doivent être réunies, afin d’obtenir une valeur de pH de 7,4 :

  • Température : 37 °C.
  • Humidité relative : 90…95 %HR
  • Dioxyde de carbone (CO2): 5% CO2

  • La difficulté de cette configuration est que de la condensation peut facilement se former, selon le type d’incubateur. Pour une température de 37 °C et une humidité relative de 95 %HR, la température du point de rosée, (température à laquelle la condensation se produit), est d’environ 36 °C. La température de la pièce dans laquelle se trouve l’incubateur est généralement de 23 °C. Cela signifie que, selon l’isolation de l’incubateur, de la condensation peut se produire et indépendamment de l’isolation, de la condensation peut également se former à l’ouverture de la porte.

    Si 37 °C ne pose aucun problème pour la mesure de la température, les choses sont un peu plus compliquées pour l’humidité relative et le CO2.

    L’humidité relative est le plus souvent mesurée avec des capteurs capacitifs. En raison de leur conception, les capteurs capacitifs sont sujets à des écarts de mesure en cas de fortes valeurs d’humidité et doivent donc être étalonnés plus souvent. La condensation peut également provoquer une défaillance du capteur, c’est pourquoi son positionnement à l’intérieur de l’incubateur est très important. L’élément sensible éprouvé HygroMer de Rotronic, intégré dans les capteurs RMS-HCD-S ou RMS-HCD-IC102, offre des performances étonnantes, même en cas d’humidité relative élevée avec condensation.

    Vous trouverez plus d’informations concernant la mesure de l’humidité relative here. Les sondes RMS-HCD mesurent à la fois la température et l'humidité relative (ou le point de rosée) et, grâce à la communication numérique, le remplacement à chaud de ces sondes numériques permet d'éviter pratiquement tout temps d'arrêt et d'assurer une intégrité totale des données dans le logiciel du système de surveillance Rotronic, où le remplacement d'une sonde est automatiquement reconnu. Les sondes RMS-HCD peuvent mesurer de -100...200°C et de 0...100%HR.

    La mesure du dioxyde de carbone peut également s'avérer délicate en cas d'humidité relative élevée et de condensation, selon la technologie de mesure utilisée. L'absorption infrarouge (IR) est la technologie de détection la plus courante utilisée pour la mesure du CO2. Découvrez comment Rotronic mesure le CO2. here. Le problème de l'absorption infrarouge est que si de la condensation se produit, la source de lumière peut être réfractée par l'eau et ne pas atteindre le détecteur de lumière. Pour éviter ce problème, le RMS-CCA-S-20X est chauffé pour éviter la formation de condensation. Si de la condensation se forme, il est très probable qu'il y aura une lecture positive du gaz et non une défaillance du capteur. Les capteurs se remettent de la condensation une fois qu'ils se sont suffisamment réchauffés pour chasser l'eau. Rotronic utilise une absorption infrarouge pour garantir une mesure exacte et précise du CO2. Le capteur RMS-CCA-S-20X peut mesurer de 0...20%CO2.

    Reproduire un environnement similaire à celui du corps d'un mammifère, où les concentrations d'oxygène varient entre 1 et 12 %, ce qui est beaucoup plus faible que dans l'atmosphère qui est à 21 %. Les niveaux d'oxygène peuvent être contrôlés dans un incubateur en ajoutant de l'azote (N2), ce qui réduit la quantité d'oxygène. Rotronic propose également une solution pour la surveillance de l'O2 avec le GCA-S-O2-XX21-SET. Le capteur GCA-S-O2-XX21 peut mesurer de 0...21%O2.


    Équation de la température cinétique moyenne

    LES AVANTAGES RMS EN UN COUP D'ŒIL

    Les incubateurs sont commercialisés par différentes entreprises, telles que Adolf Huhner SA, Binder sarl, Fischer Scientific, Memmert, etc. Ces appareils disposent normalement en option d’une sortie analogique permettant d’exploiter leurs valeurs de mesure. RMS propose des convertisseurs analogiques/numériques pour relier les sorties au RMS. L’interface de programmation (API) du RMS et le logiciel AtmoWEB de Memmert, permettent également au RMS de contrôler les points suivants, directement depuis la chambre de Memmert :

  • TempSet : valeur de consigne de la température
  • Temp1Read : valeur de mesure de la température, capteur 1
  • Temp2Read : valeur de mesure de la température, capteur 2
  • Temp3Read : valeur de mesure de la température, capteur 3
  • Temp4Read : valeur de mesure de la température, capteur 4
  • HumSet : valeur de consigne de l’humidité relative
  • HumRead : valeur de mesure de l’humidité relative
  • CO2Set : valeur de consigne du CO2
  • CO2Read : valeur de mesure du CO2
  • O2Set : valeur de consigne d’O2
  • O2Read : valeur de mesure d’O2
  • DoorOpen: état de la porte ouverte/fermée

  • LA SOLUTION DU SYSTÈME DE MONITORING ROTRONIC

    Le système de monitoring de Rotronic (RMS) est un logiciel de la catégorie GAMP©5, catégorie 4 combiné à du matériel de catégorie 1, qui aide les utilisateurs à contrôler leurs applications compatibles avec GxP, à tester les attributs critiques de qualité et à contrôler les paramètres essentiels des processus. Ils peuvent ainsi se concentrer sur la sécurité des patients, sur la qualité des produits et garantir la compatibilité avec EudraLex annexe 11 et FDA 21 CFR partie 11.