Authentische Physoxie in einem Hypoxie-Brutschrank/Arbeitsstation auf dem Labortisch
In den letzten Jahren wächst die Erkenntnis, dass eine physiologische Sauerstoffumgebung für die Analyse zellulärer Prozesse hinsichtlich Funktion und Stoffwechsel in der Zellkultur / Gewebekultur unerlässlich ist.
Um sich dieser Herausforderung zu stellen, hat Oxford Optronix das HypoxyLab™ entwickelt – eine voll ausgestattete, ergonomisch konstruierte und einfach zu bedienende Normoxie-/Hypoxie-Arbeitsstation. Diese Werkbank und Brutschrank bietet eine HEPA-gefilterte Umgebung, in welcher Sauerstoff, Kohlendioxid, Temperatur und Feuchtigkeit präzise gesteuert werden können.
Kurz gesagt, HypoxyLab™ ist eine kompakte Hypoxiekammer /Arbeitsstation und ein gleichzeitig ein Brutschrank für den täglichen Gebrauch.
Diese Hypoxiekammer / Inkubator ist unter anderem für folgende Anwendungen geeignet
* Die 5-jährige Herstellergarantie ist abhängig von der jährlichen vorbeugenden Wartung
Zellen reagieren sowohl metabolisch als auch morphologisch auf Umweltfaktoren, die sie auf unterschiedliche Weise erhalten und mit welchen sie interagieren.
In der Gewebekultur ist die originalgetreue Reproduktion der in vivo-Zellumgebung für eine genaue Analyse sowohl des Zellstoffwechsels als auch der Zellfunktion von entscheidender Bedeutung.
Es ist allgemein anerkannt, dass Zellen in vivo je nach Gewebetyp Sauerstoffkonzentrationen im Bereich von 5 – 80 mmHg (ca. 0,5 – 10 % Sauerstoff) ausgesetzt sind. Dennoch wird die überwiegende Mehrheit der zellbiologischen Forschung immer noch in Brutschränken durchgeführt, in welchen die Zellen dem atmosphärischen Sauerstoffgehalt (ca. 21 %) ausgesetzt sind. Dies ist ein „hyperoxischer“ Zustand für die meisten Zelltypen. Mit anderen Worten, die Zellen finden in traditionellen Inkubatoren normalerweise eine Sauerstoffkonzentration vor, welche mindestens doppelt so hoch wie der Sauerstoffparitaldruck (pO2) in normalen Geweben in vivo ist.
Die Kultivierung von Zellen in einer derartig sauerstoffreichen Umgebung kann tiefgreifende Auswirkungen auf den Zellstoffwechsel und die Signalwege haben. Es ist bekannt, dass die Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF)-Signalwege verdeutlichen, wie wichtig der Umgebungssauerstoffs (pO2) im Zellstoffwechsel ist.
Durch die Bereitstellung einer kontaminationsfreien Umgebung mit präziser und kontinuierlicher Kontrolle von O2 sowie von CO2, Temperatur und Feuchtigkeit, bietet das HypoxyLab eine leistungsstarke Lösung für Forschung und Industrie. Repräsentative physiologische Bedingungen können dadurch in der zellbasierten Forschung einfach reproduziert werden.
In Wirklichkeit ist es der Sauerstoffspartialdruck (pO2) und nicht die prozentuale Sauerstoffkonzentration, welche Zellen in Kultur tatsächlich „sehen“. HypoxyLab übernimmt dieses grundlegende wissenschaftliche Prinzip und steuert die Hypoxiekammer anhand des Sauerstoffpartialdrucks (pO2), der direkt in SI-Einheiten von mmHg oder kPa ausgedrückt wird. Da der pO2 nicht nur mit der Sauerstoffkonzentration, sondern auch mit der Höhenlage und dem vorherrschenden atmosphärischen Druck variiert, verbessert dieser wissenschaftlich rigorose Ansatz die Leistungsgenauigkeit des HypoxyLab Gerätes. Im Vergleich zu anderen Hypoxiekammern und –Arbeitsstationen, die sich allein auf die Kontrolle der prozentualen Sauerstoffkonzentration verlassen, hat das HypoxyLab eine präzisere Regelung.
by Justin Croft, 17 August 2021
by Justin Croft, 17 January 2022
by Justin Croft, 15 February 2022
by Justin Croft, 22 February 2022
Gassteuerung | Mikroprozessorgesteuerter, digitaler elektronischer 3-Kanal-Durchflussregler (DEFC) |
Gase | Luft, Stickstoff, CO2 (1-4 bar Eingangsdruck) |
Kontaminationsschutz | Integrierter HEPA Filter |
Kammervolumen (intern) | ungefähr 130L |
Kammerarbeitsfläche | Ca. 500 mm (B) x 390 mm (T) |
Speicherkapazität der Kammer | Bis zu 40 multi-well plates oder 10 cm Petri-Schalen (bei 2 Regalen; ausgeschlossen ist die Arbeitsfläche) |
Maximale Gasdurchflussrate | 15L/Minute/Gas |
Transferluke | ‘Easy-Entry’ „Briefkasten“ mit Innenklappe (Nutzmaß 204 mm (B) x 88 mm (H)) |
Netzanschluss | Automatische Umschaltung 110 – 240V AC 50/60 Hz, max 500W |
Gehäuse | PET G. leicht und abnehmbar |
Farb-Touchscreen | Integriert |
Externe USB Ports/Schnittstellen | 1 x Typ A (Datenaufzeichnung und Firmware-Upgrades); 1 x Typ mini-B (Durchgangsport für interne digitale Geräte) |
Interner, angetriebener USB-Anschluss | Integriert |
Externe Maße | 800 mm (H) x 590 mm (B) x 690 mm (T) |
Gewicht | 25 Kg / 55 lbs |
Betriebstemperaturbereich | 15 – 30 °C |
Sauerstoffsteuerung | Feedback-Algorithmus mit Auto-PID – mit DEFC und optischen O2-Sensor |
Sauerstoffsensor Messbereich | 1 – 140 mmHg; benutzerprogrammierbar via Touchscreen |
Sauerstoffsensor Kalibrierung | Manuell, Benutzerkalibrierung über Touchscreen |
Sauerstoffsensor Genauigkeit | ± 0.5 mmHg (1-20 mmHg) ; ± 1 mmHg (21-40 mmHg) ; ± 2 mmHg (41-80 mmHg) ; ± 3 mmHg (81-140 mmHg) |
Sauerstoffsensor Auflösung | 1 mmHg |
CO2-Steuerung | Feedback-Algorithmus mit Auto-PID – mit DEFC und IR-CO2-Sensor |
CO2-Sensor Messbereich | 0 – 10.0%; Benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
CO2-Sensor Kalibrierung | Manuell, Benutzerkalibrierung über Touchscreen |
CO2-Sensor Genauigkeit | ± 0.25% |
CO2-Sensor Auflösung | 0.10% |
Temperatursteuerug | Feedback auto PID – mit Pt-Sensor der Klasse A |
Temperatur Messbereich | Umgebung +5°C (min 20°C) – 42 °C; benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
Temperatursensor Kalibrierung | Keine erforderlich |
Temperatursensor Genauigkeit | ± 0.5 °C |
Temperatursensor Auflösung | 0.1 °C |
Temperaturgradient in der Kammer | ± 0.5 °C |
Methode der Feuchtigkeitsregelung | Vernebler mit Auto-PID mit vorkalibriertem kapazitivem Sensor |
Luftfeuchtigkeit Sensorkalibration | Keine erforderlich |
Luftfeuchtigkeit Regelungsbereich | Umgebung – 85% RH; benutzerprogrammierbar über Touchscreen |
Luftfeuchtigkeit Genauigkeit | ± 2.5% RH |
Luftfeuchtigkeitsauflösung | 1% RH |
*Specifications subject to change without notice
HypoxyLab™ wird zunehmend in Peer-Review-Artikeln zitiert.
Discovery of endogenous nitroxyl as a new redox player in Arabidopsis thaliana. Arasimowicz-Jelonek, M., Floryszak-Wieczorek, J., Suarez, S., et al. Nature Plants
A combined experimental and computational framework to evaluate the behavior of therapeutic cells for peripheral nerve regeneration (2022). Eleftheriadou D, Berg M, Phillips JB and Shipley RJ. Biotechnol. Bioeng.
Impact of the acidic environment on gene expression and functional parameters of tumors in vitro and in vivo (2021). Rauschner M, Lange L, Hüsing T, Reime S, Nolze A, Maschek M, Thews O & Riemann A. J Exp Clin Cancer Res, 40:10
Cochard J, Bull-Maurer A, Tauber C, Burlaud-Gaillard J, Mazurier F, Meunier JC, Roingeard P, Chouteau P. Differentiated Cells in Prolonged Hypoxia Produce Highly Infectious Native-Like Hepatitis C Virus Particles. Hepatology (2021). Epub Jun 15. PMID: 33665810