آشنایی با انکوباتورها
تعریف : دستگاه هایی هستند که برای نگهداری و کشت نمونه های آزمایشگاهی در شرایط خاص محیطی به لحاظ دما ، رطوبت و ترکیب گازهای مو جود در هوا و.. به کار می روند .
انکوباتور چیست؟
انکوباتور از نظر لغوی، نام دستگاهی است که در بیمارستان ها برای نگهداری نوزادانی که پیش از موعد مقرر به دنیا آمده اند یا در زمان تولد ، از استانداردهای فیزیولوژی لازم در مقایسه با سایر نوزادان برخوردار نیستند ، استفاده می شود .
این ابزار ، در مرغداری ها برای گرما دهی لازم برای تبدیل تخم به جوجه نیز به کار می رود . اگر در این جا ، به جای بیمارستان ، کلمه صنعت را به کار ببریم و به جای نوزادان ، کلمه افکار خلاق را استفاده کنیم ، نقش و جایگاه انکوباتورهای صنعتی ، بیش از پیش در ذهن خواننده آشکار می شود. باید گفت اتفاقی که برای بچه ها یا تخم مرغها در یک دستگاه انکوباتور می افتد، در یک انکوباتور تجاری برای ایده ها و فکرهای کارآفرینانه رخ می دهد.
یک انکوباتور یا مرکز رشد مجموعه ای متشکل از یک یا چند ساختمان است که واحدهای تحقیقاتی نوپا نظیر هسته های تحقیقاتی دانشگاهی، شرکتهای تحقیقاتی خصوصی و مراکز تحقیق و توسعه صنایع و سازمانهای اجرایی به صورت موقت در آن مستقر و از خدمات پشتیبانی دایر شده در این مرکز، بهره مند می شوند
طبقه بندی انکوباتورها
انکوباتورها را می توان به چهار دسته عمده تقسیم بندی کرد :
-1 انکوباتورهای صنعتی: این گروه از انکوباتورها توسط نهادهای دولتی و مؤسسات غیرانتفاعی حمایت می شوند و هدف آنها ایجاد کار از طریق حمایت از کارفرمایان است. این انکوباتورها اغلب در ساختمانهای بازسازی شده، کارخانه های متروکه، انبارها، مدارس، ساختمان اداره¬ها و سایر فضاهایی که مورد استفاده قرار نمی گیرند، راه اندازی می شوند.
-2 انکوباتورهای دانشگاهی: این نوع انکوباتورها به منظور تجاری کردن دانش فنی، فناوری و مالکیت معنوی ایجاد شده و از طریق فعالیتهای پژوهشی دانشگاهها به وجود آمده اند انکوباتورهای دانشگاهی تسهیلاتی همچون آزمایشگاهها، کتابخانه ها و همچنین تخصص و مشاوره دانشجویان و اعضای هیئت علمی را به شرکتهای نوپای عضو خود ارائه می کنند. بعضی از این انکوباتورها به طور مستقیم به وسیله دانشگاهها حمایت می شوند، اما اغلب دارای شرکایی از دیگر سرمایه گذاران و نقش آفرینان در این زمینه هستند. مرکز مشارکت و همیاری کارآفرینی دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف (مهتاب) که اوایل سال 1386 راه اندازی شد ، نمونه ای از انکوباتور دانشگاهی است . در این انکوباتور ، دانشجویان ارشد دانشگاه ، به دانشجویان دوره های کارشناسی ، خدمات مشاوره علمی ارائه می دهند و در قبال این خدمات ، پول دریافت می کنند.
-3 انکوباتورهای مجازی: انکوباتورهای مجازی فاقد جا یا مکان خاصی هستند و خدمات و تسهیلات دیگری غیر از فضای کاری را به شرکتهای عضو خود عرضه می کنند. عمده ترین قسمت این گروه را انکوباتورهای اینترنتی تشکیل می دهند. این گروه موسوم به شتاب دهنده های تجاری دارای ویژگیهای خاص خود هستند. از جمله اینکه دوره فراوری تجاری آنها کوتاه تر، نتایج کار آنها به سادگی قابل سنجش و اندازه گیری نیست. مثلا انکوباتوری که برای خرید و فروش الکترونیکی کتاب های دست دوم راه اندازی می شود ، به طور مستقیم و غیر مستقیم ، افراد مختلفی را در مکان های مختلف ، به کار فرا می خواند و زمینه کارآفرینی الکترونیکی را فراهم می کند.
این گونه اکنوباتورها می تواند دارای وظایف مختلف ، با طیف های مخاطبی گوناگون و بین المللی باشد. مثلا شرکت Yahoo! ، به عنوان یک انکوباتور مجازی ، خرده سیستم های کارآفرینی دیجیتالی متعددی را تدارک دیده است که کاربران از اطریق ان ها می توانند ، کسب و کارهای الکترونیکی متنوعی را از هر مکان و در هر زمان ، مدیریت ، خلق و پیاده سازی کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر به http://next.yahoo.com مراجعه کنید.
-4 انکوباتورهای بین المللی: به طور معمول این طبقه از انکوباتورها دارای مجموعه کاملی از سرویس¬های پشتیبانی برای پیشرفت فعالیتهای تجاری هستند و تمرکز آنها بیشتر بر روی صادرات است. این انکوباتورها با دانشگاهها، مراکز تحقیقاتی، سرمایه گذاران داخلی و بین المللی در ارتباطند. یکی از ویژگیهای منحصر به فرد این گروه، ایجاد شبکه ای از انکوباتورها در محدوده مربوط به خود است. این شبکه¬ها توان و ظرفیت انکوباتورهای بین المللی را از طریق به اشتراک گذاردن منابع و اطلاعات به مقدار قابل توجهی افزایش می دهند. البته شاید برخی تصور کنند که فرآیندهای انکوباتورهای بین المللی ، مانند روش Gold Quest یا Gold Mine می باشد . در حالی که اصالت انکوباتور ، با سیستم و رویکرد بازاریابی شبکه ای تک جانبه ، که فکر و خلاقیت و پول مخاطبانش را تلف و هدر می کند ، در مغایرت قرار دارد.
انواع مختلف انکوباتورها :
* انکوباتور 37 درجه
* co2 انکوباتور
* انکوباتورهای آنائروبیک
اجزاء دستگاه : بسته به نوع دستگاه ، ممکن است دستگاهی چند مورد از اجزاء زیر را نداشته باشد و یا اینکه اجزائء اضافی دیگری هم داشته باشد )
1- محفظه نگهداری نمونه ها : یک محیط بسته است که تا حد امکان باید از لحاظ دما و ورود و خروج گازها در حد کنترل شده ای از بیرون آن جدا شده باشد .
2- سیستم کنترل دما : این سیستم دمای داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسوربرای نمونه برداری از دمای داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین حرارت مورد نیاز به عهده تعدادی المنت خواهد بود . کنترل دما نیز از طریق استفاده از ترموکوپلهای معمولی و یا سیستم های مبتنی بر میکرو کنترلرها و plc انجام می پذیرد .
3- سیستم کنترل رطوبت : این سیستم رطوبت داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسور برای نمونه برداری ازرطوبت داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین رطوبت مورد نیاز به عهده مخزن آب و سطستم گرمایش انکوباتور خواهد بود.
4- سیستم کنترل گازها : این سیستم ترکیب گازهای داخل انکوباتور را در حد مورد نیاز نمونه ها ثابت نگه می دارد . برای این منظور از یک سری سنسوربرای نمونه برداری از ترکیب گاز داخل محفظه استفاده می شود . همچنین تامین گازهای مورد نیاز به عهده مخازن خارجی خواهد بود . کنترل ترکیب گازها نیز از طریق استفاده از سیستم های مبتنی بر میکرو کنترلرها و plc انجام می پذیرد .
5- سیستم آلارم : با توجه به مقادیر تعیین شده برای هر یک از فاکتور ها ، در صورت تجاوز هر یک از آنها از مقادیر مجاز ، این رویداد را بوسیله آلارم مناسب گزارش می دهد .
6- سیستم ثبات : این سیستم به اپراتور دستگاه این امکان را می دهد تا مشخصه مورد نظر را به صورت مداوم ثبت وتغییرات آن را کنترل نماید .
انکوباتور( رحم مصنوعی )
برای مراقبت از نوزادان نارس لازمست که آنها را در محیطی با دمای مناسب و کنترل شده نگهداری کنند زیرا خود آنها قادر به تنظیم دمای بدنشان نیستند. تحت شرایط نگهداری درانکوباتوربا اینکه نیاز نوزادان به اکسیژن به حداقل می رسد اما تامین اکسیژن مورد نیاز از این جهت که شش های آنها خود قادر به تامین اکسیژن کافی نمی باشد بسیار مهم است. انکوباتور یک محفظه بسته با جداره های شفاف است که در آن هوا با دمای کنترل شده از درون اتاقکی که نوزاد در آن قرار دارد،عبور داده می شود تا هم شرایط طبیعی رحم مادر را برای وی فراهم سازد و هم پزشک و پرستار بتواند براحتی به وی دسترسی داشته باشند. تا چند سال پیش فقط نوزادانی که زودتر از موعد بدنیا می آمدند در انکوباتور نگهداری می شدند اما امروزه پزشکاان معتقدند که تمامی نوزادان بهتر است 2 تا 3 روز در انکوباتور قرار بگیرند تا در معرض هوای آزاد قرار نگرفته ، کنترل شوند و در عین حال مراقبتهای پزشکی براحتی بر روی آنان صورت گیرد.
پارامترهای قابل کنترل در انکوباتور حرارت، رطوبت و اکسیژن است. سیستم گردش هوا (سیرکولاسیون) همراه با تنظیم مناسب این 3 پارامتر در داخل محفظه محیطی ایده آل برای نگهداری نوزاد فراهم می کند که در آن، گردش مداوم یک فن،هوا را مکیده، پس از تصفیه توسط فیلتر به داخل می کشد . هوای مکیده شده پس از مخلوط شدن با هوای داخلی در اثر برخورد با المنت حرارتی گرم می شود(میزان گرمادهی المنت توسط پرستار قابل تنظیم است) و در صورت نیاز به رطوبت با فعال کردن قسمت مربوط به رطوبت محفظه و تنظیم آن به میزان دلخواه، رطوبت مناسب هوای داخل محفظه تامین می شود. همچنین به دلیل مثبت بودن فشار داخل محفظه، از ورود ذرات خارجی به داخل جلوگیری می شود. حرارت ایجاد شده سپس توسط هدایت بافتی و انتقال توسط خون در بدن نوزاد جذب می شود. در اصل، هم دمای پوست و هم دمای مرکز بدن بایستی توسط انکوباتور ثابت نگه داشته شود، تنها تغییرات اندک مجاز است. در هنگام تولد، درجه حرارت بدن نوزاد به شکل بارزی افت می یابد که علت آن همان مکانیزم های گفته شده در قبل است. در واقع از دست دادن حرارت به دلیل تشعشع، هدایت، کنوکسیون و تبخیر(از طریق شش های نوزاد و نیز سطح پوست)صورت می گیرد. انکوباتورها بهتر از گرم کننده های تابشی (radient warmers) عمل می کنند.
اگرچه نوزاد داخل انکوباتور در مقایسه با این گرم کننده ها کمتر توسط پرستار و پرسنل بیمارستان در دسترس است. در عین حالی که نوزادان کامل(tem neonates) بطور طبیعی، تا حد زیادی قادر به تنظیم دمای بدن هستند در نوزادان نارس (premature) که دارای پویت نازکتری هستند( که اجازه می دهند رگهای خونی سطحی به سرعت حرارت را به محیط انتقال دهند)، نسبت بزرگ مساحت پوست به حجم، منجر به فقدان حرارت زیاد از طریق تابش و کنوکسیون می شود و تقریبا هیچ چربی زیر پوستی که بتواند به عنوان عایق گرمایی برای بدن عمل کند وجود ندارد. پایین آمدن دمای بدن نوزاد به مدت طولانی عوارضی چون کمبود اکسیژن، هیپوگلسمیا، اسیدورزمتابولیک و تخلیه سریع ذخایر گلیکوژنی را بدنبال خواهد داشت. بنابراین نگهداری بدن در شرایط مطلوب ت.سط کمک حرارتی بسیار ضروری است.
نوزاد بر روی یک تشک که از ابر ساخته شده و روی آن مشمع ضد حساسیت پوشانیده اند، قرار می گیرد. سینی نوزاد از جنس پلکسی گلاس بوده و یک سینی کشویی نیز جهت بیرون آوردن سینی نوزاد طراحی شده است. قبل از گذاشتن نوزاد در دستگاه لازمست بررسی شود که آیا همه قطعات در جای خود قرار دارند یا نه. اغلب انکوباتورهای امروزی قابلیت تغییر ارتفاع متناسب با قد پرستار را دارند. همچنین نوزاد را می توان تا زاویه مشخصی (بعنوان مثال تا زاویه 12 درجه در یک نمونه) بصورت مایل قرار داد تا در حالتهای مختلف برای شیردادن یا مقاصد درمانی قرار گیرد.
بدلیل اینکه هوای اتاقی که نوزاد در آن قرار می گیرد اغلب پایینتر از دمای درون انکوباتور است، فقدان حرارت از طریق تابش و از طریق دیواره های انکوباتور تقریبا نصف فقدان حرارت کل است. در این حال می توان از انکوباتورهای بادیواره دو جداره دارای فاصله هوایی استفاده کرد تا از فقدان حرارت اضافی جلوگیری شود. اگرچه در مقایسه فقدان حرارت بین انکوباتورهای دو جداره و نوع تک جداره سرو کنترل به این نتیجه رسیده اند که انکوباتورهای دو جداره فقدان حرارت تشعشعی را کاهش می دهند اما از آنجا که در مقابل، باعث افزایش فقدان حرارت از طریق کنوکسیون می شوند، فقدان حرارت کل در انکوباتورهای تک جداره با مکانیزم سروکنترل و انکوباتور های دو جداره تقریبا یکی است.