Los incubadores de CO2 son básicamente estufas de cultivo con una entrada de gas CO2 y algún sistema de generación de humedad. El propósito del CO2 es fundamentalmente la regulación del pH en el medio de cultivo de células eucariotas, donde el tampón Bicarbonato es el de uso más extendido. Una presión parcial de CO2 conocida y en ambiente húmedo ayuda a regular el pH final del medio, y así a estabilizar el crecimiento.

Ésto hace que sean equipos idóneos para diferentes aplicaciones, algunas de las cuales vamos a comentar a continuación:

1. Aplicación tipo: Cultivo celular

El Cultivo Celular o aplicación nuclear es uno de los usos principales de los incubadores de CO2. Entendido como tal, el dedicado al crecimiento y multiplicación no de microorganismos, sino de células eucariotas.

La célula o el tejido de un mamífero, y con frecuencia de organismos humanos necesita esa atmosfera de CO2 frente a la estufa bacteriológica de un Servicio de Microbiología, donde básicamente necesitamos buena precisión en la temperatura en torno a 37ºC y poco más.

2. Microbiología Clínica

En el aislamiento primario y cultivo de bacterias anaeróbicas, microaerófilas o canofílicas es necesario un ambiente anaerobio, pobre en Oxígeno, o enriquecido en CO2. El CO2 en exceso puede generar anaerobiosis en la atmósfera de nuestros cultivos microbiológicos, lo que para muchos usuarios es una alternativa a las jarras y packs de generación de anaerobiosis. Aunque puede considerarse como “matar moscas a cañonazos”, es una alternativa habitual en los servicios de Microbiología de los hospitales.

3. Fertilización in vitro (FIV)

El ovocito y los espermatozoides son células eucariotas, y por tanto necesitan un cultivo mucho más delicado que el de cualquier microorganismo en estufa. Por ello todas las clínicas FIV disponen de incubadores de CO2 para controlar el pH del medio de cultivo.

Hasta hace pocos años en el campo FIV se empleaban modelos semejantes a los de las aplicaciones previas, pero cada vez se impone más los modelos tipo sandwichera o cajonera , que dispone de múltiples cámaras de cultivo de volumen muy reducido donde el gasto de gases es inferior, y el control de todas las variables (CO2, O2, pH, cambio de medio) mucho mas preciso, o incluso personalizable por cada cámara.

4. Generación de hipoxia.

La mayoría de las células de nuestro cuerpo están sometidas a concentraciones de O2 cercanas al 3%. Si queremos reproducir las condiciones reales que tendría nuestra célula o tejido dentro del organismo deberíamos, no sólo controlar el CO2, sino también el O2, con el fin de reproducir el fenotipo de sus homólogas.  De ahí que la tendencia creciente en todos los equipos de investigación sea realizar ensayos en Incubadores “Trigas”. Un incubador Trigas es un incubador de CO2 con una entrada habilitada adicional para gas N2, que se emplea como fluido de empuje del Oxígeno ambiental hasta reducir su concentración a límites cercanos al 3% o incluso inferiores.

Los incubadores adaptados para hipoxia además de un nuevo puerto de entrada para N2 suelen dotarse de puertas interiores para reducir el gasto de N2 y concentrar las condiciones de hipoxia a sólo alguno de sus estantes.

Otra opción son las “Flush Chambers”, micro-cámaras de plexiglass con capacidad de unas 12 placas Petri, y olivas de entrada para gas premezclado (N2, CO2 y mínimo O2). Es una alternativa muy barata porque es de uso estático; se rellena de gas, y se cierra fuertemente esperando que la concentración no cambie mientras el ciclo de cultivo celular se efectúa.

La mejor opción cuando se requiere alta precisión en hipoxia, son las sub-cámaras de incubación o c-chambers, verdaderas estufas Trigas dentro de un incubador de CO2 que también pueden usarse para reproducir condiciones de hiperoxia.

La asunción de que la hipoxia es la circunstancia dominante en tejidos humanos ha hecho que crezca la tendencia al uso de los Incubadores Trigas también en el entorno FIV.

Recomendaciones para la elección de un Incubador de CO2

Para acabar podríamos recordar los elementos de elección cuando se adquiere un Incubador de CO2

• Detector. De TCD (conductividad térmica) o de IR (Infrarrojos). El detector de IR es menos exacto que el de TCD, pero su vida es más larga y sus lecturas dependen menos de la temperatura y la humedad.
• Camisa de Agua o Calor Directo. La camisa de agua es más estable, pero el proceso de llenado es complicado.
• Sistema de Esterilización por Ciclos de Calor 180ºC. Muy recomendable sobre todo si se trabaja con micoplasmas.
• Filtro Interior HEPA. Muy eficaz filtrando el aire como ocurre en una cabina de bioseguridad, pero introduciendo una fuente potencial de suciedad dentro de nuestra cámara de cultivo.

En resumen la tendencia actual son incubadores de pequeño tamaño, con calor directo y detector de CO2 por IR. Sistema de esterilización cuando sea necesario, y muy escasamente filtro interior HEPA.

Akralab ofrece su propia gama de incubadores de CO2 de la marca NBiotek, además de sanwicheras para FIV y cámaras de incubación Biospherix para trabajar en hipoxia, que puede consultar en www.akralab.es.