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Cleveres Zellenbrüten

Mit den smarten CO₂-Inkubatoren des chinesischen Unternehmens Haier Biomedical lassen sich Zellen unter idealen Bedingungen kultivieren. Dabei braucht es vorab hohe Temperaturen für eine sterile Umgebung und entsprechend hitzebeständige Komponenten.


In vielen Laboren gehören CO₂-Inkubatoren schon längst zur Grundausstattung — ob zum Brüten menschlicher Hautzellen für Hauttransplantationen oder für die Kultivierung von Stammzellen im Kampf gegen Krebs. Die unscheinbaren Schränke stellen ein wichtiges Werkzeug für die medizinische Forschung dar und sind aus vielen Experimenten nicht mehr wegzudenken.

Zellteilung mit Hightech

Auch im chinesischen National Stem Cell Resource Center setzt man auf die Inkubatoren. Dabei hat ihr Hersteller, das in Qingdao ansässige Unternehmen Haier Biomedical, an alles gedacht, was es für eine erfolgreiche Zellkultivierung braucht. Und das ist nicht wenig. Denn Zellen mögen es gern warm, feucht und etwas alkalisch, wenn sie sich teilen sollen.

Daher besitzen die CO₂-Inkubatoren der HCP-Serie von Haier Biomedical eine intelligente Heizung, die mit insgesamt 27 Sensoren die Temperatur im Inneren misst. Wird es an einer Stelle zu kalt, steuert die Heizung sofort nach — und zwar ganz gezielt über die einzelnen Innenwände. Dadurch herrscht in den Inkubatoren eine gleichbleibende Wärme mit minimalen Schwankungen von 0,3 Grad Celsius. Die Luftfeuchtigkeit bleibt dabei ebenfalls auf einem konstant hohen Niveau. Denn hier kontrolliert eine Bodenheizung, wie viel Wasser aus einem Tank verdampft und in die Inkubationskammer steigt.

Für den perfekten pH-Wert in den Brut­schränken sorgen wiederum Infrarot-Kontrollsensoren. Diese messen den CO₂-Gehalt in der Luft und steuern bei Abweichungen nach. Damit bewegt sich der pH-Wert in den Inkubatoren gleichmäßig in einem leicht alkalischen Bereich — genau so, wie es viele Zellen mögen. Und das sogar, wenn man die Tür mal kurz öffnet. Denn die Sensoren erkennen Veränderungen sofort und stellen binnen weniger Minuten die optimalen Bedingungen wieder her.

Mit Trockenhitze gegen Keime

Die besten Bedingungen nützen allerdings nichts, wenn sich neben den Zellen auch Keime vermehren und so Experimente verfälschen. Aus diesem Grund besitzen die Inkubatoren die Möglichkeit, sich vor dem Gebrauch selbst zu reinigen. Bei den CO₂-Inkubatoren von Haier Biomedical erfolgt diese Reinigung des Innenraums auf Knopfdruck mit 180 Grad Celsius Trockenhitze. Da haben auch hartnäckige Keime keine Chance. So sind die Inkubatoren des chinesischen Unternehmens besonders steril — auch im Vergleich zum Wettbewerb, der etwa auf die weniger effektive UV-Sterilisation setzt.

Die Sterilisation bei hohen Temperaturen birgt aber auch eine He­rausforderung: Die sensiblen Komponenten des Inkubators brauchen einen Hitzeschutz. Das gilt auch für den Außenläufermotor VDC 43.10 von ebm-papst, der zusammen mit einem abnehmbaren Lüfterrad für Umluft im CO₂-Inkubator sorgt. Der EC-Motor ist daher mit einer langen Welle aus rostfreiem Edelstahl und einem mit Teflon abgedichteten Kugellager ausgestattet. Dabei laufen Motor und Lüfterrad immer noch sehr leise. Perfekt also für ein Labor, in dem Wissenschaftler konzentriert an ihren Experimenten arbeiten.

Digitale Zellkontrolle

Apropos Konzentration: Die CO₂-Inkubatoren von Haier Biomedical erleichtern den Wissenschaftlern noch auf andere Weise ihren Laboralltag. So lassen sich die Brutschränke des Unternehmens mit einem Touchdisplay bedienen und in das „Internet of Things“ integrieren. Das heißt: Die Inkubatoren leiten eigenständig Daten an einen zentralen Computer zur Auswertung weiter oder melden Probleme bei der Zellversorgung. Die smarten Brutschränke lassen sich so auch mit einer App aus der Ferne überwachen und steuern. Damit kann der leitende Wissenschaftler auch von daheim aus überprüfen, ob sein Langzeitexperiment noch läuft. Das ist gut für die Wissenschaft, aber auch gut für uns. Denn wir profitieren in Zukunft von den Ergebnissen. 

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