¿Qué es una Incubadora de Baja Temperatura?
Una incubadora de baja temperatura es una máquina de ensayos ambientales que permite ajustar la temperatura en el interior de la incubadora en el intervalo de baja a alta temperatura (aprox. de 0 °C a aprox. 60 °C o de -10 °C a aprox. 50 °C).
El nombre difiere según el fabricante, ya que la cámara termostática se denomina incubadora, que también recibe el nombre de incubadora de baja temperatura, incubadora de baja temperatura o incubadora fría. La gama incluye modelos grandes que se pueden programar para que cambien a una temperatura establecida a una hora determinada, así como modelos más pequeños que se pueden utilizar sobre una mesa.
Usos de las Incubadoras de Baja Temperatura
Las incubadoras de baja temperatura son un tipo de probador ambiental utilizado para pruebas en áreas donde los cambios en la muestra a bajas temperaturas son importantes. Las principales aplicaciones incluyen el almacenamiento y las pruebas relacionadas con el almacenamiento en la industria alimentaria, las pruebas ambientales a baja temperatura en animales y plantas, y los experimentos a baja temperatura en el campo de la bioquímica.
Las condiciones de temperatura constante a baja temperatura también son esenciales en algunas aplicaciones y resultan útiles para el cultivo de microorganismos y las pruebas de conservación, así como para el cultivo de tejidos vegetales y animales y las pruebas de conservación. También se utilizan para pruebas de durabilidad y deterioro de diversos componentes y equipos.
Las principales aplicaciones son las pruebas de durabilidad y degradación que reproducen los cambios de temperatura durante un periodo de 24 horas mediante la programación de la temperatura y el tiempo, las pruebas de durabilidad y degradación con cambios extremos de temperaturas bajas y altas, y las pruebas aceleradas de estas pruebas. Por este motivo, están instalados en instituciones educativas, de ensayo y de investigación de todo el mundo.
Principio de las Incubadoras de Baja Temperatura
Una incubadora de baja temperatura es un dispositivo que mantiene la temperatura dentro de una cámara en un rango de temperatura relativamente bajo. La cámara en la que se coloca la muestra tiene una pared exterior con una estructura aislante del calor que impide que la temperatura interna se vea afectada por el entorno exterior.
De este modo, la estructura minimiza la influencia de los cambios de temperatura externos y mantiene constante la temperatura interna. Las incubadoras de baja temperatura se clasifican a grandes rasgos en dos tipos según el método utilizado para controlar la temperatura en el interior de la cámara: el “método de circulación de aire” y el “método de camisa de aire”. Se explican en el orden siguiente.
1. Sistemas de Circulación de Aire
En el método de circulación de aire, se utiliza un ventilador para agitar el aire de la cámara e igualar la temperatura. En este método, hay un dispositivo que produce aire a temperatura controlada fuera del depósito donde se coloca la muestra.
A continuación, este aire se introduce en la cámara y se expande y hace circular dentro de la cámara mediante un ventilador para garantizar una distribución uniforme de la humedad dentro de la cámara. Este sistema se utiliza en las incubadoras de baja temperatura relativamente grandes.
2. Incubadoras de Baja Temperatura con Camisa de Aire
El sistema de camisa de aire no tiene ventilador. Tienen una capa de aire circulante llamada camisa de aire en el exterior de la cámara. Esta capa genera corrientes de aire para controlar la temperatura mediante calentamiento y enfriamiento.
La temperatura del espacio interior de la cámara rodeada por la camisa de aire se mantiene a una temperatura uniforme por convección natural. Este sistema se caracteriza por el hecho de que en la cámara donde se almacenan los especímenes hay poco aire seco o una corriente de aire excesiva, lo que reduce los daños a los especímenes.
Más información sobre las Incubadoras de Baja Temperatura
1. Incubadoras de Baja Temperatura con Dispositivos Peltier
Algunas incubadoras de baja temperatura son relativamente compactas y utilizan dispositivos Peltier para calentar y enfriar la cámara. Los dispositivos Peltier son semiconductores que transfieren calor de una superficie que absorbe calor a una superficie que lo genera cuando se aplica electricidad. En estas incubadoras de baja temperatura, el dispositivo Peltier está en contacto directo con la pared exterior de la cámara en la que se coloca la muestra para calentar y enfriar el interior.
Las incubadoras de baja temperatura que utilizan elementos Peltier son extremadamente compactas y pueden utilizarse sobre una mesa. Algunos tamaños son adecuados para la incubación y el almacenamiento de pequeñas cantidades en microtubos, viales (1-10 ml), tubos de centrífuga y placas de Petri, por ejemplo.
Estas pequeñas incubadoras están libres de inconvenientes tales como temperaturas inestables causadas por abrir y cerrar la puerta, lo que puede ser un problema en incubadoras con grandes capacidades internas.
2. Incubadoras de Baja Temperatura Termostáticas
Algunas incubadoras de baja temperatura pueden cubrir un amplio rango de temperaturas, no sólo bajas temperaturas sino también temperaturas normales, y están equipadas con una función de control de la humedad. Las prestaciones básicas de la mayoría de las incubadoras de baja temperatura superan las de los humidificadores termostáticos de baja temperatura normales y tienen un rango de control de la temperatura de aproximadamente -20°C a 85°C.
Además, la capacidad de control de la humedad es aproximadamente del 50% al 90%. Las incubadoras de baja temperatura son ideales para pruebas de almacenamiento que requieren un control estricto de la temperatura a temperatura ambiente (10-35°C), refrigeración (0-10°C) o congelación (-15°C o inferior). Las incubadoras de baja temperatura se utilizan principalmente para pruebas de conservación de alimentos y pruebas de estabilidad de productos farmacéuticos y cosméticos.
3. Diferencia entre una Incubadora de Baja Temperatura Termostática y una Incubadora para Recién Nacidos
Los incubadores termostáticos se denominan también incubadoras. Sin embargo, entre las incubadoras también se incluyen los equipos utilizados con fines de protección biológica, como las “incubadoras para recién nacidos”. La diferencia crucial entre ambas es que las incubadoras vendidas para aplicaciones de incubación, por ejemplo, pueden ajustarse a temperaturas de entre 20 °C y 40 °C, aproximadamente, que es un rango de temperatura aplicable más estrecho que el de las incubadoras de baja temperatura.
Algunas incubadoras también tienen una función de volteo de los huevos, necesaria para devolverlos, y una función de control de la humedad para crear un entorno de incubación, que no puede utilizarse como alternativa a una incubadora de baja temperatura. Si un dispositivo etiquetado como incubadora es una incubadora de baja temperatura o una incubadora puede determinarse por el rango de ajuste de la temperatura. Por ejemplo, las incubadoras que pueden controlarse entre -10 °C y 60 °C son crioincubadoras, mientras que las que se limitan a un rango de temperatura cercano a la temperatura corporal de 30 °C ± 10 °C son incubadoras.
También hay diferencias en el rango de precios: las incubadoras comercializadas como incubadoras pequeñas cuestan menos de 100 dólares mientras que las incubadoras comercializadas como equipos con las prestaciones de una incubadora de baja temperatura se sitúan en el rango de precios de varias decenas de miles de dólares.