Name: 분야와 실험실 사용을 위한 저비용 모바일 인큐베이터의 건설 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 50 s
Description: 배우세요 저비용 이동식 인큐베이터를 건설하여 현장 및 실험실에서 음용수 미생물 검사를 수행하는 방법입니다. 이 설계는 상온 및 저온 환경에서도 안정적인 온도 유지와 에너지 효율성을 제공합니다.

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이 연구 개발 협력 및 개발 도상국 (양자리 코드 201880)을 위하여 국제 개발 (DFID)를 위한 영국 부에서 영국 원조에 의해 자금 도달 프로그램 위한 스위스 기관에 의해 지원 되었다. 표현 및 그것에 포함 된 정보 또는 되지 않습니다 반드시 그들의 그러한 뷰 또는 정보에 대 한 또는 결과로 그들에 대 한 책임을 받아들일 수 있는 이러한 기관에 의해 승인. 저자는 또한 폴리스 티 렌 거품 인큐베이터 프로토 타입의 초기 반복에 기여한 Arnt Diener를 감사합니다.

1. 난방 장치
<ol><li>다음 구성 요소 (그림 1) 수집: <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/01.jpg">필요한 앵커리지 구멍 판 (280 x 250 m m)를 지원 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/02.jpg">축 팬 (60 x 60 x 25 m m); 2 x <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/03.jpg">스페이서 (길이 20 m m, 내부 지름 4.25 m m (M4)); 4 x <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/04.jpg">3 핀 광택 터미널 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/05.jpg">나사 너트 (M4); 4 x와 (M3); 1 x <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/06.jpg">세탁기 (M4); 8 x와 (M3); 1 x <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/07.jpg">나사 (M4); 4 x와 (M3); 1 x</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig1.jpg"> 그림 1: 난방 장치의 개별 구성 요소.  <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/01.jpg"> 플레이트, 지원 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/02.jpg"> 축 팬, <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/03.jpg"> 스페이서, <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/04.jpg"> 광택 터미널 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/05.jpg"> 너트, 나사 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/06.jpg"> 와셔 및 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/07.jpg"> 나사. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="2"><li>지원 플레이트에 필요한 구멍 (그림 2) 드릴 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/01.jpg"> 축 팬 들을 확보 하 여 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/02.jpg"> 광택 터미널 뿐만 아니라 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/04.jpg"> (그림 1).</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig2.jpg"> 그림 2: 지원 플레이트의 회로도. 축 팬 들 뿐만 아니라 광택 터미널을 해결 하기 위해 지원 플레이트에 앵커리지 구멍을 드릴을 표시. 거리는 밀리미터에 부여 됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="3"><li>축 팬 앵커 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/02.jpg"> 지원 플레이트에 센터에서 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/01.jpg"> 두 개의 M4 나사, 나사 너트와 와셔 그림 3 에서 같이 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/05.jpg"> , <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/06.jpg"> , <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/07.jpg"> 팬 당. 스페이서를 사용 하 여 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/03.jpg"> 팬 들 및 지원 플레이트 (그림 3) 사이의 거리를 두고.</li>
	<li>앵커 광택 터미널 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/04.jpg"> 지원 플레이트에 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/01.jpg"> M3 나사, 나사 너트와 와셔를 사용 하 여. 보안 케이블 팬 들. (그림 3)입니다.</li>
	<li>광택 단말기와 팬 케이블을 연결 합니다. 함께 각 팬의 긍정적인 케이블 및 각 팬 함께 (그림 3)의 부정적인 케이블을 연결 합니다. 속도 센서가 필요 하지 않습니다.</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig3.jpg"> 그림 3: 지원 플레이트에 고정 축 팬. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
참고: 언급 된 케이블 색상 그림에 사용 되는 것에 해당 합니다. 케이블 색상 사용 되는 재료에 따라 변경 될 수 있습니다.
2. 제어 장치 (전원 공급 장치)
<ol><li>다음 구성 요소를 수집. <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/08.jpg">보편적인 인클로저 (여기 200 x 120 x 60 m m, 그러나 크기에 따라 달라 집니다 DC/DC 컨버터 및 PID 온도 컨트롤러의 크기) <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/09.jpg">에/오프 스위치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/10.jpg">DC/DC 컨버터, 입력된 전압 범위 9-36V, 출력 전압 12V <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/11.jpg">PID 온도 컨트롤러, 12-35 V/DC 동작 전압 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/12.jpg">케이블 동맥, M12 x 15 m m, 2-7.5 m m 범위 클램핑 (또는 케이블 사용) <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/13.jpg">온도 센서, Pt100 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/14.jpg">AC 전원 공급 장치 참고: 인큐베이터는 배터리 또는 전원 전원 공급 장치에 연결할 수 있습니다. 주 동작의 경우 AC 전원 공급 장치가 필요 하 고 단위는 독점적으로 전원에 연결 하는 경우 DC/DC 컨버터는 필수. 배터리 작동 하는 경우 DC/DC 컨버터는 것이 좋습니다 하 고 2 선 케이블은 AC 전원 공급 대신 필요. 이 프로토콜은 DC/DC 컨버터 및 AC 전원 공급 장치 버전을 제공합니다. 인큐베이터 전기 코어의 전기 다이어그램은 보충 자료 (그림 S1)에 상세 하다.</li>
	<li>드릴 및 퍼즐, 또는 해당 도구 (그림 4)와 함께 인클로저에 PID 온도 컨트롤러, 온/오프 스위치, 및 케이블 땀 샘에 대 한 채용을 밀.</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig4.jpg"> 그림 4: 범용 케이스의 회로도. (a) 온도 컨트롤러를 표시 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/21.jpg"> 온/오프 스위치, <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/22.jpg"> 및 케이블 땀 샘 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/23.jpg"> 유니버설 인클로저에; 거리는 밀리미터에 부여 됩니다. (b) 유니버설 인클로저의 3D 보기. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="3"><li>온/오프 스위치에 DC/DC 컨버터를 연결: 온/오프 스위치와 AC 전원 어댑터에 부정적인 케이블에 AC 전원 어댑터의 긍정적인 케이블 연결에서 "-Vin" DC/DC 컨버터 (그림 5)의.</li>
	<li>+ Vin"DC/DC 컨버터 (그림 5)의 온/오프 스위치를 연결 하는 케이블을 사용 합니다.</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig5v2.jpg"> 그림 5: 탑재 장치 제어 보편적인 인클로저 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/08.jpg"> DC/DC 컨버터와 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/10.jpg"> PID 온도 컨트롤러에 연결 된 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/11.jpg"> 온/오프 스위치 및 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/09.jpg"> . <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig5v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<ol start="5"><li>케이블을 연결 합니다 난방 단위에서 PID 온도 컨트롤러 (그림 6) 다음과 같이:<ol>
<li>터미널 "1" PID 온도 컨트롤러의 "DC-" 철사 난방에서 연결 장치 연결에는 "-Vout" DC/DC 컨버터의 터미널.</li>
		<li>연결에서 "DC +" 와이어 터미널 "4"는 PID 온도 컨트롤러의 터미널 "2"로 PID 온도 조절기의 난방 장치 하려고 (참조 3.2 포인트).</li>
		<li>"2"는+ Vout"터미널 DC/DC 컨버터의 PID 온도 컨트롤러의 터미널을 연결 합니다.</li>
		<li>PID 온도 컨트롤러의 터미널 "5"가 난방 장치에 "명령" 와이어를 연결 합니다. (참조 포인트 3.2).</li>
		<li>"10", "11", "12" 터미널에 온도 센서를 연결 합니다. 참고: 온도 센서의 빨간색 케이블 터미널 "11" PID 온도 컨트롤러의에 연결 해야 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Velcro 테이프를 케이스의 하단에는 DC/DC 컨버터를 고정 하 고 보편적인 인클로저를 닫습니다.</li>
</ol><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig6v2.jpg"> 그림 6: PID 온도 컨트롤러와 DC/DC 컨버터의 연결 케이블. DC/DC 컨버터 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/10.jpg"> , PID 온도 컨트롤러 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/11.jpg"> , 인큐베이터 (케이블 A)과 온도 센서 (케이블 B)에 연결에 연결. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig6v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
참고: 사용 하는 PID 온도 컨트롤러 단말기의 기능 표 2에 주어진 다.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>PID 온도 컨트롤러 터미널</td>
			<td>함수</td>
		</tr>
<tr>
<td>터미널 "1"</td>
			<td>입력 공급 +</td>
		</tr>
<tr>
<td>터미널 "2"</td>
			<td>전원 입력-</td>
		</tr>
<tr>
<td>터미널 "4"</td>
			<td>제어 출력 공통 연락처</td>
		</tr>
<tr>
<td>터미널 "5"</td>
			<td>제어 출력 개방 접점</td>
		</tr>
</tbody></table>표 2: PID 온도 컨트롤러 터미널에 해당 기능을 합니다.
3입니다. 어셈블리의 인큐베이터 전기 코어
<ol><li>다음 구성 요소를 수집. 섹션 1에서에서 난방 장치 섹션 2에서에서 제어 장치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/15.jpg">난방 필름, 자동 접착, 100 x 200 m m, 12 V/20 W, 2 x</li>
	<li>(그림 7)을 다음과 같이 난방 장치에 제어 장치에서 연결 케이블을 연결:<ol>
<li>"DC-" 난방 포 일의 각 한 지휘자와 제어 장치에서 와이어 및 각 팬의 부정적인 와이어를 연결 합니다.</li>
		<li>각 팬의 긍정적인 케이블 제어 장치에서 오는 "DC +" 와이어를 연결 합니다.</li>
		<li>난방 포 일의 나머지 두 명의 도선에 제어 장치에서 "명령" 와이어를 연결 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig7v2.jpg"> 그림 7: 포 일 난방의 연결 케이블 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/15.jpg"> PID 온도 컨트롤러와. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig7v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
참고: 완료 필드 인큐베이터 전기 코어 인큐베이터의 그림 8에 표시 됩니다.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig8v2.jpg"> 그림 8: 완전 한 필드 인큐베이터 전기 코어. 난방 장치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/21.jpg"> , 제어 장치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/22.jpg"> 온도 프로브 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/23.jpg"> . <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig8v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
4입니다. 인큐베이터의 조립
<ol><li>다음 구성 요소를 수집. 인큐베이터 전기 코어 인큐베이터 셸 (여기는 폴리스 티 렌 거품 상자, 하지만 단열재의 모든 유형의 상자 만들 수 있습니다) 랙 지원 (여기는 금속 랙, 그러나 다른 물자 일 수 있다)</li>
	<li>(그림 9)를 다음과 같이 함께 인큐베이터 컴포넌트를 배치할:<ol>
<li>인큐베이터 (문)의 오프닝 측면에 위치 하 고 있습니다 있도록 인큐베이터 포탄을 측면에 놓습니다.</li>
		<li>인큐베이터 포탄의 바닥에 난방 장치 지원 플레이트를 놓습니다.</li>
		<li>지원 랙을 랙 지원과 난방 장치 사이 10 cm의 최소의 공간을 떠나 난방 장치 위에 놓습니다.</li>
		<li>온도 프로브를 지원 선반에 놓고 인큐베이터에 그것을 확보 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>케이블 (그림 9)의 항목에 대 한 있도록 인큐베이터의 구멍을 드릴 합니다.</li>
	<li>인큐베이터 전원에 연결 합니다.</li>
	<li>인큐베이터를 켜고 PID 온도 컨트롤러의 설정을 조정 (세부 설정에 대 한 보충 자료의 테이블 s 1 참조).</li>
</ol><img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig9.jpg"> 그림 9: 완전 한 필드 인큐베이터. (왼쪽) 열고 (오른쪽) 폐쇄. 난방 장치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/21.jpg"> , 랙 지원 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/22.jpg"> , 온도 프로브 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/23.jpg"> , 제어 장치 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/24.jpg"> , 인큐베이터 쉘 <img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58443/25.jpg"> 및 케이블 인큐베이터 셸 (원된 지역)에 대 한 구멍. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
참고: 인큐베이터의 껍질 재료의 모든 종류의 상자를 하실 수 있습니다. 단 열 재료를 사용 하는 것이 좋습니다 그리고 상자는 열 분산을 피하기 위해 단단히 닫습니다. 지원 랙 랙, 열 축적을 피하기 위하여 큰 구멍을 포함 해야 하 고 재료 금속 또는 다른 (예: 플라스틱) 될 수 있습니다.

<ol><li>Bain, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+summary+catalogue+of+microbial+drinking+water+tests+for+low+and+medium+resource+settings%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">A summary catalogue of microbial drinking water tests for low and medium resource settings.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 9 (1609-1625), (2012).</li>
<li>Köster, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+methods+for+microbiological+water+quality+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Assessing+Microbial+Safety+of+Drinking+Water%22%5BJournal%5D)">Analytical methods for microbiological water quality testing.</a> Assessing Microbial Safety of Drinking Water. , 237-277 (2003).</li>
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</ol>

저자는 공개 없다.

지속 가능한 개발 목표 6.1에서 모니터링 사례는 적은 설립된14원격 농촌 지역에 특히 수 질 샘플링에 대 한 수요가 증가 하고있다. 정기적으로 수 질이이 설정에서 테스트를 구현 하는 주요 장벽을 실험실 미생물 방법6을 지 원하는 가난한 액세스입니다. 이 문서는 신뢰할 수 있는 인큐베이터는 상대적으로 저렴 하 고 광범위 하 게 사용할 수 있는 소재로 건설에 대 한 메서드를 제공 합니다. 전기 구성 요소는 비교적 소스 모이게 쉬운, 전문 제한 된 요구. 또한, 인큐베이터 쉘 디자인은 유연 하며 따라서 로컬로 사용 가능한 재료에서 건설할 수 있다. 이것은 특히 수하물 공간 무 겁 고 부피가 큰 쉘에 대 한 필요 하지 않습니다 이후 원격 위치에 여행에 대 한 바람직한입니다. 사용 하는 쉘에 따라 인큐베이터의 볼륨도 적응력이 이며 특정 샘플 크기에 맞게 크기를 조정할 수 있습니다. 표시 설정 사용된에-및 오프-그리드, 정전 또는 신뢰할 수 있는 전기 공급의 부재를 강력 하 게 될 수 있습니다. 특정 디자인 제한, 관찰 되었다을이 설정 일반적으로 주위 온도 조건 (3.5 ° C ~ 39 ° C)의 범위 내에서 효과적인 것으로 입증.
하나의 요구에 적합 한 보육 디자인을 달성 하기 위한 중요 한 프로토콜의 여러 단계가 있습니다. 첫 번째는 인큐베이터의 전기 부품의 선택 이다. 대체 구성 요소는 로컬 가용성 또는 가격에 따라 선택할 수 있습니다. 선택 재료 및 그들의 기술 사양에 따라 인큐베이터 공연 발표 결과 비교 하 여 변경 수 있습니다. 또 다른 중요 한 단계는 프로토콜에서 주변 온도, 로컬 전원 공급 장치, 및 물자의 가용성의 예상된 범위에 따라 이루어져야 하는 쉘 소재의 선택입니다. 낮은 주위 온도 (< 25 ° C), 쉘 폴리스 티 렌 거품의 건설 또는 하드 쿨러 상자는 44.5 ° c 37 ° C의 설정된 온도 달성 하는 것이 좋습니다. 실험 데이터를 바탕으로,이 설정 ups 하 45-96 분에 설정된 온도 도달 하 고 소비 하는 0.78-예상 될 수 있다 1.05 kWh/24 h 추운 환경 (3.5-7.5 ° C). 생존 담요로 골 판지 상자 권장 하지 않습니다 낮은 주위 온도에 사용 하기 위해이 설정 결코 도달 이후 안정적인 실험 관찰 기간 동안 온도 설정. 적당 한 온도 (27 ℃)에서 테스트 쉘 종류의 약간 큰 비슷한 전력 소모를 골 판지 박스 세트에 대 한 관찰, 사용할 수 있습니다. 높은 주변 온도 (39 ° C), 인큐베이터 디자인 여기에 제시 된 설정된 온도 더 높은 (즉, 44.5 ° C) 하지 않는 경우에 과열 하는 경향이 있었다. 따라서, 같은 조건 것 이다 냉각 장치를 필요로 하거나 기후 제어 공간에서 사용.
여기에 제시 된 인큐베이터 건설 비용 약 300 달러 때 자료 스위스에 공급 했다. 그러나, 이러한 비용은 상당히 낮은 다른 위치, 특히 경우 전자 핵심 구성 요소에 대 한 배송료는 최소로 유지 될 수 있을 수 있습니다. 수정 프로토콜에서 설명 하는 다양 한 부품의 추가 비용을 줄일 수 있습니다. 대장균 에 대 한 미생물 성장만의 확인 뿐만 아니라 두 개의 설정된 온도에 3 쉘 소재 종류 비교는 여기에 제시 된 프로토콜 제한 됩니다. 미래 연구는이 인큐베이터 디자인 온도 매개 변수 및 추가 미생물 지표 종 (예를 들어, Enterococcus) 및 병원 체 (예: 살 모 넬 라, 비 브리 오 를 사용 하 여 더 큰 범위에서의 적합성을 테스트 해야 합니다. cholerae). 미래 연구 또한 매우 따뜻한 환경 (> 40 ° C)에서 사용에 대 한 허용 인큐베이터 내에서 효과적인 냉각 기술의 개발에 집중 해야 한다.
우리의 지식, 적응력이 볼륨 용량을 제공 하 고 수송 하 고 저렴 하면서 쉽게 dismountable는 다른 없음 알려진된 필드 인큐베이터가입니다. 이 혁신적인 대안을 상용 incubators 정부 및 수 질 및 다른 문화 기반 테스트 목표 몇 실험실 시설 사용할 수 있는 조직에 대 한 필요 충족. 간단한 수 질 테스트 장비와 결합 하는 때이 인큐베이터는 합리적인 비용에 영구 또는 계절 연구소 설립 제한 용량 실무자를 도울 수 있다. 원격 지역에 연구소의 수를 증가, 일반 수 질 감시를 실시 하거나 시스템 작업의 정확한 모니터링 달성 노력 점점 실현 될 것입니다.

미생물 오염 물질의 검출을 위한 문화 기반 메서드는 상태--예술의 산업화 모두 수 질 분석 및 개발 도상국1,2는. 미생물은 많은 환경에 존재 하 고 최적의 성장 위한 다른 온도 조건이 필요로. 따라서 온도 안정 보육 환경을 만들고 식 수에 관심사의 미생물 오염 물질의 믿을 수 있는 탐지를 위한 전제 조건입니다. 세계 보건 기구에 따르면 대장균 (대장균) (또는 양자 택일로, thermotolerant 대장균 (TTC))는 식 수3분 변 오염의 가장 적합 한 지표. 이러한 생물의 이루어져 있다, 예를 들어 멤브레인 막의 외피 35-37 ° C (대장균) 또는 44-45 ° C (TTC)3에서 선택적 미디어 다음을 통해 100 mL 물 샘플을 필터링.
문화 기반 방법의 응용 프로그램 필드 기반 최근 몇 년 동안에 점점 관련 되 고 있습니다. 지속 가능한 개발 목표 6, 대상 6.1에서 정부는 국가 수준4에서 식용 수의 정기적으로 보고서 세균 품질에 최선을 다하고 있다. 이러한 공중 보건 감시 노력 뿐만 아니라 물 인프라의 운영 모니터링 정기적으로 로컬 또는 지역 레벨5에서 착수 된다. 이러한 감시와 모니터링 캠페인 필요한 실험실 인프라는 부족 또는 사용할 수 없는 원격 위치에 자주 있습니다. 6 마찬가지로, 문화 기반 방법은 널리 이용 된다 의료 진단 및 미생물 연구 지역 병원 및 연구 기관 한정 된 자원에 의해 도전 될 수 있습니다 및 불안정 한 전원 공급 장치7.
위의 상황에서 기존의 인큐베이터 들은 부적절 하거나 사용할 수 없게 합니다. 대신, 입력란 incubators 개발 되었으며, 특히, 예를 들어, Aquatest 프로젝트8, 브리스톨 대학, 영국; 실험실 밖에 서 사용 DelAgua9, 말보로, 영국; 또는 Aquagenx10북캐롤라이나의 대학, 미국. 그러나,이 장치는 상대적으로 작은 볼륨을 동시에 처리 될 수 있는 샘플의 수를 제한 하는 따라서. 입력란 incubators 시장에는 또한 작동 하도록 설계 되지에서 매우 낮은 (&lt; 20 ° C) 또는 매우 높은 (&gt; 40 ° C) 온도 조건, 어려운 사막이 나 고산 환경에 그들의 사용을 만들기. 추가 대체 솔루션 요구르트 만들기 기기11, 몸 벨트, 및 위상 변화 incubators12포함 됩니다. 그러나, 이러한 파격적 incubators 신뢰할 기능 또는11운영에 부담이 되지.
따라서 현장 응용에 적합 하면서 실험실 기반 모델 (간편한 사용, 큰 볼륨 및 온도 정밀도)의 이점을 제공 하는 보육에 대 한 필요는 (낮은-비용, 쉽게 수송 및 유지, 견고성에는 주변 온도, 에너지 효율, 그리고 간헐적으로 탄력 전원 공급의 범위) (표 1). 이 프로토콜의 목적은 널리 자료를 사용 하 여 기존 및 필드 기반 모델의 장점은 최적화 하도록 설계 된 저비용 인큐베이터의 제작 과정을 자세히 설명 하는 것입니다.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>특성</td>
			<td>실험실 기반</td>
			<td>필드</td>
			<td>최적화</td>
		</tr>
<tr>
<td>사용자 친화적인 디자인</td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>큰 용량</td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>주변 온도의 넓은 범위에 강력한</td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>일정 한 온도 유지</td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>저렴 한 비용</td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>쉽게 수송</td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>에너지 효율</td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
<tr>
<td>간헐적인 전원 공급 장치에 탄력</td>
			<td><img alt="X" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq2.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
			<td><img alt="Check" src="/files/ftp_upload/58443/58443eq1.jpg"></td>
		</tr>
</tbody></table>표 1: 상용 인큐베이터 (실험실 기반 및 필드)와 최적화 된 접근의 특성.
다음 어셈블리 프로토콜 필요한 재료와 인큐베이터를 구축 하기 위한 단계를 지정 합니다. 그것은 4 단계로 구성 되어있다: 첫째, 난방 단위;의 조립 두 번째, 조립 제어 장치; 셋째, 조립 인큐베이터 전기 코어; 그리고는 인큐베이터의 네 번째, 조립입니다. 이 프로토콜의 인큐베이터, 인큐베이터 껍질의 다양 한 사용할 수 있는 전자 코어의 건설에 설명 합니다. 프로토콜 및 그들의 기술 사양에 사용 되는 모든 부품의 전체 목록에 대 한 테이블의 자료 를 참조 하십시오. 프로토콜 아래의 필드 인큐베이터의 기능 예를 선물 하지만 전기적 요구 사항을 충족으로 다른 부품의 유연한 사용이 가능 하다. 다른 구성 요소를 사용 하 여 인큐베이터의 성과 영향을 미칠 수 있습니다. 건설 및 전기 부품의 배선 전기 분야에 숙련 된 사람에 의해 수행 될 것이 좋습니다.

<table><tbody><tr><td>가열 호일</td><td>Thermo</td><td>2115337</td><td>자체 접착 10x20 cm; 작동 전압 12V; 전력 20W</td></tr><tr><td>축 팬</td><td>Yen Sun Technology Corp.</td><td>FD126025MB</td><td>6x6x2.5cm; 작동 전압 12VDC; 전력 1.44W; 최대 소비 전류 60mA</td></tr><tr><td>PID 온도 컨트롤러</td><td>Wachendorff Automation GmbH & Co. KG</td><td>UR3274S</td><td>PID 컨트롤러 32x74mm; 프로세스 신호, 열전대, Pt100을 위한 범용 입력; 작동 전압 24VDC; 출력 (온도조절기) 10 A 릴레이, 5 A 릴레이, SSR, RS 485</td></tr><tr><td>온도 센서 Pt100</td><td>Conrad</td><td>198466</td><td>온도 범위 -100°C; C에서 200&deg; C; 센서 Pt100, 유형 FS-400P</td></tr><tr><td>범용 인클로저</td><td>OKW Geh &auml; 시스템</td><td>사용</td><td>C2012201 치수 200 x 120 x 60mm</td></tr><tr><td>DC/DC 컨버터</td><td>Traco Power</td><td>TMDC 60-2412</td><td>공칭 전압 24VDC; 입력 전압 9-36 VDC; 출력 전압 12 VDC; 최대 출력 전류 5A; 전원 60W</td></tr><tr><td>AC 전원 어댑터</td><td>Bicker Elektronik</td><td>BET-0612</td><td>출력 전압 12VDC; 최대 출력 전류 5A; 입력 전압 115-230 VAC</td></tr><tr><td>스페이서</td><td>Sch&auml; fer Elektromechanik</td><td>20/4</td><td>스레드 없음; 나사산 크기 M4; 폴리스 티 렌; 거리 20mm</td></tr><tr><td>케이블 글랜드</td><td>WISKA</td><td>10066410</td><td>M12 x 1.5cm; 클램핑 범위 3 &ndash; 7mm</td></tr><tr><td>광택 단자</td><td>Adels 접촉</td><td>125312</td><td>공칭 전류 25A; 공칭 전압 500V</td></tr><tr><td>나사, M4 x 50</td>, <td>보싸드</td><td>1579010</td><td>M4 x 50mm</td></tr><tr><td>나사 너트 M4</td>, <td>보싸드</td><td>1241478</td><td>M4</td></tr><tr><td>와셔, M4</td><td>보싸드</td><td>1887505</td><td>M4</td></tr><tr><td>나사 M3 x 25</td>, <td>보싸드</td><td>1211099</td><td>M3 x 25mm</td></tr><tr><td>나사 너트 M3</td>, 보<td>싸드</td><td>1241443</td><td>M3</td></tr>, <tr><td>와셔 M3</td>, 보<td>싸드</td><td>1887483</td><td>M3</td></tr><tr><td>지지판</td><td>&nbsp;-&nbsp;</td><td>&nbsp;-&nbsp;</td><td>절연 재료(플라스틱 또는 기타); 28 x 25cm</td></tr></tbody></table>

분야와 실험실 사용을 위한 저비용 모바일 인큐베이터의 건설

Construction of a Low-cost Mobile Incubator for Field and Laboratory Use

Incubators 문화 기반 미생물 메서드를 막 여과 뒤에 식 수 품질 평가 대 한 경작의 범위에 대 한 필수적입니다. 그러나, 상용 인큐베이터 들은 비용이 많이 드는, 수송, 볼륨, 측면에서 유연 하지 하기 어려운 또는 로컬 필드 조건에 부실한 전기에 대 한 액세스 신뢰할 수 있다. 이 연구의 목적은 쉽게 사용할 수 있는 구성 요소를 사용 하 여 건설 수 있습니다 적응, 낮은-비용 및 이동식 인큐베이터를 개발 했다. 인큐베이터의 전자 핵심 처음 개발 되었다. 이러한 구성 요소 다음 세 가지 유형의 인큐베이터 포탄 (폴리스 티 렌 거품 상자, 하드 쿨러 상자, 및 생존 담요로 덮여 골 판지 상자)를 사용 하 여 주위 온도 조건 (3.5 ° C-39 ° C)의 범위에서 테스트 되었습니다. 전자 코어 설정된 온도, 내부 온도 안정성과 공간 분산, 전력 소비 및 미생물 성장에 도달 하는 데 필요한 시간 표준 실험실 인큐베이터에 대 등 한 성능을 보여주었다. 보육 설정 또한 효과적 (3.5 ° C와 27 ° C) 사이 중간 및 낮은 주위 온도에 있었고 높은 온도 (39 ° C)에서 인큐베이터 설정 온도 더 높은. 이 인큐베이터 프로토 타입은 저렴 한 비용 (< 300 USD)와 다양 한 재료와 볼륨에 적응. 떼어낼 구조를 쉽게 수송 수 있습니다. 그것은 그리드 전원 모두 설립된 실험실에서 또는 태양 에너지 또는 자동차 배터리에 의해 구동 하는 원격 설정에서 사용할 수 있습니다. 특히 수 질 모니터링에 대 한 리소스에 액세스가 제한 된 지역에서 현장 실험실을 위한 장비 옵션으로 유용합니다.

강력한 필드 인큐베이터의 신뢰성은 다양 한 조건에서 설정된 온도 유지 하는 능력에 속 인 다. 다양 한 보육 체제의 성능 모니터링, 다음 측정 되었다: 전력 소비 작업, 내부 온도 안정성 이상 24 이상 24 시간, 설정된 온도, 문을 여는 1 분의 효과 도달 하는 데 필요한 시간 운영 시간, 및의 대장균 성장 관찰. 부 화기 내부 온도 4 온도 기록 장치 (지원 선반, 벽, 탑, 성장 플레이트 내부) 구조에서 서로 다른 위치에 배치와 함께 매 순간을 측정 했다. 설정된 온도 모든 측정 플러스 또는 마이너스 2 ° C 때 달성 될 여겨졌다의 보육에 대 한 허용 범위는 대장균. 13
전자 핵심 세 가지 유형의 포탄, 많은 국가에서 일반적으로 발견 되는 재료를 사용 하 여 테스트를 했다: 발포 폴리스 티 렌 상자 (78 리터), 단단한 플라스틱 쿨러 상자 (30 리터), 그리고 골 판지 상자 생존 담요 (46 리터) ( 로 덮여 그림 10). 커버 하기 위해 다양 한 분야에서 경험 될 수 있는 주변 환경, 이러한 보육 업 3 주변 온도에서 시험 되었다: 주변 (약 27 ° C), 감기 (약 3.5 ° C와 7.5 ° C) 뜨거운 (약 39 ° C). 성능 측정 설정 내부 온도 37 ° C와 44.5 ° C에서 테스트 되었습니다.
인큐베이터에 설정된 온도 도달 시간 온도 인큐베이터 껍질의 재료에 의해 좌우 되었다. 약 27 ° C의 주위 온도에 3 incubators 설정 (그림 11a 및 그림 12a)와 비슷한 시간에 설정된 온도 (37 ° C와 44.5 ° C) 도달 및 표준 보육 (표 3)의 성능 비교. 추운 환경 (3.5 ° C와 7.5 ° C), 두꺼운 껍질, 즉, 폴리스 티 렌 거품 및 쿨러 상자, 인큐베이터 비슷한 시간; 대상 설정된 온도 (37 ° C와 44.5 ° C) 도달 약 4 배 이상 27 ° C의 온도에서 그것의 낮은 절연 생존 담요로 골 판지 상자 완벽 하 게 차가운 온도 조건 (그림 11b와 그림 12b)에서 설정된 온도 도달. (39 ° C)의 따뜻한 환경에서 3 개의 인큐베이터 업 10 분 (그림 12 c) 44.5 ° C의 목표 온도 도달. 그러나 때 설정된 온도 37 ° c, 즉, 주위 온도 보다 낮은 인큐베이터의 모든 3 개의 인큐베이터에 대 한 과열에 따른 온도 낮출 수 설정 ups (그림 11c).
주위 온도 인큐베이터 쉘 유형의 문을 여는 인큐베이터의 1 분의 영향을 영향을 받습니다. 열 손실 추운 환경에 더 큰 되었고 내부 설정된 온도 회복 시간이 설정 온도 적이 있었다 (그림 13b , 14b 그림)를 도달 하는 있는 골 판지 상자 인큐베이터를 제외 하 고, 더 이상 했다. 따뜻한 환경에서 열 손실을 제한 및 온도 (그림 13ac 및 그림 14ac) 10 분 미만에 복구 했다 세트를 했다. 39 ° C의 주위 온도와 설정된 온도 37 ° C의 문을 여는 않았다 하지 발생도 인큐베이터 (그림 13c)의 과열 감소.
전력 소비는 추운 환경 설정된 온도 증가 함께 증가. 더 나은 절연 인큐베이터 포탄 (폴리스 티 렌 거품과 쿨러 상자) 골 판지 상자 인큐베이터에 비해 감소 된 전력 소비를 보였다. 비슷한 환경 (주위 온도 약 27 ° c)에서 표준 incubators 보다 3 보육 업 소비 0.22 0.52 kWh/24 시간 더 적은 에너지 (표 3) 테스트.
인큐베이터에서 온도 이상 24 시간 보육 포탄 및 주위 온도 테스트 (그림 13 및 그림 14)의 모든 유형으로 안정 유지. 인큐베이터에서 온도 기록 장치의 위치에 따라 측정 된 온도가 설정된 온도에 비해의 약간의 변화가 관찰 되었다. 설정된 온도 (37 ° C) (그림 13c) 보다 따뜻한 대기 온도 (39 ° C)와 함께 테스트를 제외 하 고 온도 있는 변이 대장균 외피의 2 ° C 허용 범위 내에서 모든 했다.
모든 테스트는 대장균 과 총 coliform 측정 자료 (성장 판에 멤브레인 필터)의 수행 했다. 샘플의 복제 각 인큐베이터 설치 및 비교에 대 한 표준 인큐베이터에 배치 했다. 모든 설정 및 조건, 대장균 및 총 coliform 성장 성공적이 고 성장 표준 인큐베이터에서 관찰에 비교 했다. 인큐베이터 구성 및 온도 조건 시험 결과 요약 표 3에 표시 됩니다.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>테스트 1: 온도 설정 하는 시간</td>
			<td>테스트 2: 쪽 문 1 분 여</td>
			<td>테스트 3: 24 시간 동안 전력 소비</td>
			<td>테스트 4: 24 시간 기간 동안 온도 편차</td>
			<td>테스트 5: 대장균 성장 관찰</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td>주위 온도</td>
			<td>설정된 온도</td>
			<td>(최소)</td>
			<td>최대 손실 온도 (° C); 설정된 온도 (분)을 복구 하는 시간</td>
			<td>(kWh/24 h)</td>
			<td>절대 최대 온도 (° C); 절대 최소한의 온도 (° C) *</td>
			<td>(예 / 아니요)</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="6">발포 폴리스 티 렌 상자</td>
			<td>3.5 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>45</td>
			<td>10 ° C; 17 분</td>
			<td>0.78</td>
			<td>37. 35.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>7.5 ° C</td>
			<td>44.5 ° C</td>
			<td>74</td>
			<td>16.5 ° C; 31 분</td>
			<td>0.89</td>
			<td>44.5; 42.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">27 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>12</td>
			<td>2.5 ° C; 3 분</td>
			<td>0.28</td>
			<td>37.5; 36.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>20</td>
			<td>4.5 ° C; 7 분</td>
			<td>0.43</td>
			<td>44.5; 43.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">39 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>0 (과열)</td>
			<td>2 ° C; 0 분 (과열)</td>
			<td>0.11</td>
			<td>42.5; 42</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>7</td>
			<td>3.5 ° C; 5 분</td>
			<td>0.17</td>
			<td>45; 43.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="6">하드 쿨러 상자</td>
			<td>3.5 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>54</td>
			<td>8 ° C; 10 분</td>
			<td>0.86</td>
			<td>37.5; 36</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>7.5 ° C</td>
			<td>44.5 ° C</td>
			<td>96</td>
			<td>12 ° C; 30 분</td>
			<td>1.05</td>
			<td>45; 43</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">27 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>13</td>
			<td>1.5 ° C; 0 분</td>
			<td>0.27</td>
			<td>37.5; 36.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>25</td>
			<td>2 ° C; 4 분</td>
			<td>0.50</td>
			<td>45; 43.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">39 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>0 (과열)</td>
			<td>1 ° C; 0 분 (과열)</td>
			<td>0.11</td>
			<td>43. 42.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>9</td>
			<td>4 ° C; 3 분</td>
			<td>0.19</td>
			<td>45.5; 44.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="6">생존 담요로 골 판지 상자</td>
			<td>3.5 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>(안정적인 온도 109 분 후)에 도달 하지</td>
			<td>6.5 ° C; 30 분 후 안정적인 온도</td>
			<td>1.24</td>
			<td>33.5; 30.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>7.5 ° C</td>
			<td>44.5 ° C</td>
			<td>(안정적인 온도 120 분 후)에 도달 하지</td>
			<td>8 ° C; 20 분 후 안정적인 온도</td>
			<td>1.28</td>
			<td>36.5; 32</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">27 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>15</td>
			<td>2.5 ° C; 6 분</td>
			<td>0.42</td>
			<td>36.5; 35.5</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>24</td>
			<td>3 ° C; 8 분</td>
			<td>0.70</td>
			<td>44.5; 42.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">39 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>0 (과열)</td>
			<td>1.5 ° C; 0 분 (과열)</td>
			<td>0.11</td>
			<td>41.5; 40</td>
			<td>예</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>9</td>
			<td>2 ° C; 0 분</td>
			<td>0.20</td>
			<td>45; 43.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td rowspan="2">표준 보육</td>
			<td rowspan="2">27 ° C</td>
			<td>37 ° C</td>
			<td>18</td>
			<td>1 ° C; 0 분 (과열)</td>
			<td>0.64</td>
			<td>38.5; 36</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
<tr>
<td>44.5 ° C</td>
			<td>23 (과열)</td>
			<td>2.5 ° C; 0 분</td>
			<td>0.95</td>
			<td>47.5; 43.5</td>
			<td>ND†
</td>
		</tr>
</tbody></table>표 3: 인큐베이터 구성 및 온도 조건에 대 한 결과 요약 테스트. * 테스트 4: 절대 최대와 최소 온도 안정 기간, 즉, 파괴적인 이벤트 (문을 여는 설정된 온도 도달 하는 시간)의 끝 후 10 분에서 동안 기록. † ND: 데이터, 테스트 실행 되지 않습니다.
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig10.jpg"> 그림 10: 인큐베이터 포탄 테스트. (위쪽 행)을 열고 폐쇄 (아래쪽 행). 발포 폴리스 티 렌 상자 (왼쪽된), 두께 3.5 c m, 외부 차원 39 x 56 x 36 cm; 하드 플라스틱 쿨러 상자 (가운데), 두께 2.5 c m, 외부 크기 32 x 41 x 47 cm; 골 판지 상자 (오른쪽) 12 µ m 두께의 표준 생존 담요로 덮여 접혀 두 번, 외부 크기 30 x 42 x 37 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig11.jpg"> 그림 11: 다른 주위 온도 조건 하에서 인큐베이터 설정의 설정된 온도 (37 ° C) 도달 하는 시간. 스티로폼 상자, 하드 쿨러 상자 및 골 판지 상자 쉘 incubators의 생존 담요로 덮여. 에 방 온도 (a), 차가운 온도 (b), 고 따뜻한 온도 (c). 온도 인큐베이터의 지원 선반에 기록. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig11large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig12v4.jpg"> 그림 12: 다른 주위 온도 조건 하에서 인큐베이터 설정의 설정된 온도 (44.5 ° C) 도달 하는 시간. 스티로폼 상자, 하드 쿨러 상자 및 골 판지 상자 쉘 incubators의 생존 담요로 덮여. 에 방 온도 (a), 차가운 온도 (b), 고 따뜻한 온도 (c). 온도 인큐베이터의 지원 선반에 기록.  <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig12v2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig13.jpg"> 그림 13: 24 시간 동안 고 문 다른 주위 온도 조건 하에서 여의 효과 통해 온도 변화. 37 ° C의 온도 설정 폴리스 티 렌 거품 상자, 하드 쿨러 상자 및 골 판지 상자 쉘 incubators의 생존 담요로 덮여. 에 방 온도 (a), 차가운 온도 (b), 고 따뜻한 온도 (c). 동그라미 지역 문 1 분 여에 따른 온도 변화를 보여줍니다. 온도 인큐베이터의 지원 선반에 기록. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig13large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 14" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig14.jpg"> 그림 14: 24 시간 동안 고 문 다른 주위 온도 조건 하에서 여의 효과 통해 온도 변화. 44.5 ° C의 온도 설정 폴리스 티 렌 거품 상자, 하드 쿨러 상자 및 골 판지 상자 쉘 incubators의 생존 담요로 덮여. 에 방 온도 (a), 차가운 온도 (b), 고 따뜻한 온도 (c). 동그라미 지역 문 1 분 여에 따른 온도 변화를 보여줍니다. 온도 인큐베이터의 지원 선반에 기록. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig14large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 15" src="/files/ftp_upload/58443/58443fig15.jpg"> 그림 S1: 인큐베이터 전기 코어 와이어의 전기 다이어그램. 주 동작 및 배터리 운영을 위한 대안 표시 됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58443/58443fig15large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="4">매개 변수</td>
			<td colspan="2">선택한 값</td>
		</tr>
<tr>
<td>1</td>
			<td colspan="4">제어 출력의 유형</td>
			<td colspan="2">제어 1 분기 / 2 분기 알람</td>
		</tr>
<tr>
<td>2</td>
			<td colspan="4">연결 된 센서의 종류</td>
			<td colspan="2">Pt100 (140 ° c-200)</td>
		</tr>
<tr>
<td>3</td>
			<td colspan="4">하 한 설정치 값 선택 가능</td>
			<td colspan="2">0</td>
		</tr>
<tr>
<td>4</td>
			<td colspan="4">상한 설정치 값 선택 가능</td>
			<td colspan="2">50</td>
		</tr>
<tr>
<td>5</td>
			<td colspan="4">컨트롤의 형식</td>
			<td colspan="2">난방</td>
		</tr>
<tr>
<td>6</td>
			<td colspan="4">ON/OFF 히스테리시스 또는 P.I.D. 제어를 위한 데드 밴드</td>
			<td colspan="2">0</td>
		</tr>
<tr>
<td>7</td>
			<td colspan="4">단위로 표현 하는 과정의 비례 대역폭 (° C 경우 온도)</td>
			<td colspan="2">1</td>
		</tr>
<tr>
<td>8</td>
			<td colspan="4">정수 계열 시간입니다. 초로 표현 하는 과정의 소외감</td>
			<td colspan="2">80.0</td>
		</tr>
<tr>
<td>9</td>
			<td colspan="4">P.I.D.에 대 한 파생 시간</td>
			<td colspan="2">20.0</td>
		</tr>
<tr>
<td>10</td>
			<td colspan="4">시간 비례 시키기 출력 주기 시간</td>
			<td colspan="2">10</td>
		</tr>
<tr>
<td>11</td>
			<td colspan="4">정면 키보드 설정치 값의 수정 허용/거부</td>
			<td colspan="2">모든 설정값의 변경 허용</td>
		</tr>
<tr>
<td>12</td>
			<td colspan="4">소프트웨어 필터입니다. 리딩을 비교 계산의 수 가치 SPV 태양광</td>
			<td colspan="2">10</td>
		</tr>
<tr>
<td>13</td>
			<td colspan="4">학위의 종류</td>
			<td colspan="2">° C</td>
		</tr>
<tr>
<td>14</td>
			<td colspan="4">액체 냉각의 유형</td>
			<td colspan="2">공기</td>
		</tr>
</tbody></table>테이블 S1: PID 온도 컨트롤러 설정. 디스플레이 설정 값; 인큐베이터를 실행 하는 필요 하지 않은 다른 매개 변수는 기본값으로 남아 있었다.

이 종이 식 수의 미생물 시험에 대 한 적응력, 저가 및 이동식 인큐베이터를 구축 하기 위한 방법을 설명 합니다. 우리의 디자인 널리 자료에 근거 하 고 여전히 높은-엔드 실험실 기반 모델의 장점을 제공 하면서 다양 한 현장 조건에서 동작할 수 있습니다.

Incubators are essential for a range of culture-based microbial methods, such as membrane filtration followed by cultivation for assessing drinking water ...

인큐베이터는 특히 식수의 배양 기반 분석을 위해 많은 미생물 방법에 필수적입니다. 여기서 우리는 제한된 인프라가있는 위치에서 사용하기 위해 저렴한 비용 인큐베이터에 대한 필요성을 해결합니다. 우리는 일반적으로 사용할 수있는 재료를 사용하여 적응 가능한 저비용 수송 가능한 인큐베이터의 건설을 자세히 설명합니다.이 인큐베이터는 다양한 환경 조건에서 작동하며 실험실 기반 모델과 유사하게 수행됩니다. 이 방법은 그리드 기반 전기에 대한 신뢰할 수 있는 액세스 유무에 관계없이 위치에서 일정한 온도를 유지할 수 있는 인큐베이터를 필요로 하는 모든 활동에 사용할 수 있습니다. 서로 다른 구성 요소가 인큐베이터의 수행 방식에 영향을 미칠 수 있지만, 전기 요구 사항을 충족하는 한 여기에 설명된 구성 요소와 다른 구성 요소를 사용할 수 있습니다.인큐베이터의이 버전의 주요 발명자는 Jurg Sigrist와 크리스티안 에비, 우리의 실험실에서 기술자입니다. 가열 장치를 조립하기 전에 280 x 250 밀리미터 지원 플레이트, 2개의 60 x 60 x 25 밀리미터 축 팬, 4.25mm의 내부 직경4.25 mm의 20mm 길이 의 스페이서, 3 개의 핀, 4 M4 및 1 M3 나사 너트, 8 M4 및 1 M3가있는 광택 터미널 1 개를 모았습니다. 다음으로, 축선 팬과 광택 단자 확보를 위해 적절한 앵커리지 구멍을 지지판에 드릴링합니다.모든 구멍이 뚫린 경우 팬과 지지판 사이의 공간을 유지하기 위해 스페이서를 사용하여 팬 당 M4 나사 2개, 나사 너트 2개, 와셔 4개를 사용하여 지지판 중앙에 축축 팬을 고정시합니다. M3 나사, 나사 너트 및 와셔를 사용하여 광택 단자기를 지지판에 고정하고 팬 케이블을 고정합니다. 그런 다음 팬 케이블을 광택 단자와 연결합니다.각 팬의 양수 및 음수 케이블을 함께 연결합니다. 제어 장치를 조립하려면 범용 인클로저, 온/오프 스위치, 9~36볼트의 입력 전압 범위의 DC/DC 컨버터, 12~35볼트의 직항 전류 작동 전압을 갖춘 비례 일체형 유도체 온도 컨트롤러, 12~15mm 케이블 선, 2~15mm 의 압압 범위, 12~15mm 케이블 선, 2~70mm 의 전압 을 수집합니다. 드릴과 퍼즐을 사용하여 PID 온도 컨트롤러, 온/오프 스위치 및 케이블 땀샘의 개구부를 인클로저에 밀링하고 온/오프 스위치와 케이블 땀샘을 배치합니다.AC 전원 어댑터의 양수 케이블을 온/오프 스위치에 연결하고 AC 전원 어댑터의 음수 케이블을 DC/DC 컨버터의 음수 전압 입력에 연결합니다. 케이블을 사용하여 켜기/끄기 스위치를 DC/DC 컨버터의 양전압 입력에 연결합니다. 가열 장치 연결에서 PID 온도 컨트롤러 중 하나를 DC 네거티브 와이어에 연결하고 DC/DC 컨버터의 음극단에 연결합니다.가열 장치에 연결된 DC 포지티브 와이어를 PID 온도 컨트롤러의 단4에 연결하고 PID 온도 컨트롤러의 터미널 2에 연결합니다. PID 온도 컨트롤러의 터미널 2를 DC/DC 컨버터의 양전압 아웃 단말과 연결합니다. 그리고 PID 온도 컨트롤러의 터미널 5를 가열 장치에 연결된 명령 와이어에 연결합니다.온도 센서를 단자 10, 11 및 12에 연결합니다. 그런 다음 후크 및 루프 테이프를 사용하여 DC/DC 변환기를 인클로저 의 하단에 고정하고 범용 인클로저를 닫습니다. 인큐베이터 전기 코어를 설정하려면 제어 장치에서 광택 단자까지 DC 네거티브 와이어2 100을 수집하고 각 열조 호일의 하나의 도체및 각 팬의 음의 와이어와 연결합니다.그런 다음 제어 장치에서 나오는 양수 와이어를 각 팬의 양수 케이블과 연결합니다. 그리고 제어 부에서 커맨드 와이어를 가열 호일의 나머지 두 도체에 연결합니다. 인큐베이터를 조립하려면 인큐베이터 쉘을 수집하고 랙을 지원합니다.인큐베이터 쉘을 쉘의 한쪽에 인큐베이터 도어가 있는 측면에 놓고 인큐베이터 쉘 의 바닥에 가열 장치로 지지판을 놓습니다. 지지 랙을 가열 장치 위에 놓고 가열 장치와 지지 랙 사이에 최소 10cm를 남깁니다. 그리고 온도 프로브를 지지 랙에 놓고 고정하십시오.케이블을 삽입할 수 있도록 인큐베이터의 문에 구멍을 뚫습니다. 인큐베이터를 단단히 닫고 인큐베이터를 전원에 연결합니다. 이어서, 인큐베이터에 전원을 공급하고, 실험적으로 적합한 PID 온도 컨트롤러의 설정을 조정한다.대표적인 인큐베이터 설정의 경우 인큐베이터에서 설정된 온도에 도달하는 시간은 인큐베이터 쉘의 주변 온도 및 재료에 의해 영향을 받았습니다. 섭씨 약 27도의 주변 온도에서 세 인큐베이터 설정은 표준 인큐베이터의 성능과 비슷한 시간에 설정 된 온도에 도달했습니다. 추운 환경에서는 쉘이 두꺼운 인큐베이터가 일반 주변 온도보다 더 느리게 온도를 설정했지만 서로 비슷한 시간에 도달했지만, 얇은 절연재를 가진 인큐베이터는 설정된 온도에 완전히 도달하지 못했습니다.따뜻한 환경에서 3개의 인큐베이터 설정은 10분 이내에 목표 온도에 도달했습니다. 그러나, 섭씨 37도의 설정 온도가 섭씨 39도의 주변 온도보다 낮았을 때, 인큐베이터 중 어느 것도 온도를 낮출 수 없었기 때문에 세 인큐베이터 설정모두에 과열될 수 없습니다. 유사한 환경에서, 3개의 인큐베이터 설정은 시험된 표준 인큐베이터보다는 24시간 당 0.22에서 0.52킬로와트시 까지 소비되었으며, 모든 설정 및 조건에서, 대장균과 총 대장균의 성장이 성공적이었으며 표준 인큐베이터에서 관찰된 성장과 비교할 수 있었습니다.쉘의 선택은 매우 중요합니다. 절연 쉘이 있는 인큐베이터는 설정된 온도에 도달하는 시간과 전력 소비 측면에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 전기부품의 시공 및 배선은 전기분야에서 숙련된 사람이 수행하는 것이 좋습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

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환경

배아의 접근의 용이성은 여자 퀘일 chimeras 및 초점 염료 라벨 등 여러 방법을 사용하여 세포의 운명을지도하기 위해 실험에 사용할 수 있습니다. 이 문서에서 우리는 긴 생존 시간에 최적화된있는 하나의 계란 준비 방법을 보여줍니다.

발달 연구를위한 윈도우 치킨 계란

손의 발달 과정 10 일 임시 그라데이션에서 작동하기 때문에 배아 포유류의 달팽이관의 라이브 영상은 도전이다. 여기에서 우리는 오일을 통해 형광 기자 마우스에서 촬영 배아 인공 절편 조직을 이미징 한 후 배양 및 방법을 제시한다.

마우스 인공 와우의 Explants의 장기 시간 경과 영상

소형, 저가 환경 센서의 등장과 함께 하이퍼 지역화 된 온도 변화를 측정 하는 센서의 고밀도 네트워크 배포 수는 지금. 여기, 우리는 저렴 한 thermochrons와 함께 사용 하기 위해 앞에서 설명한 사용자 정의 조작 방사선 방패의 소형 버전을 건설 하기를 위한 상세한 방법론을 제공 합니다.

생태 분야 연구에서 공기 온도 센서는 소형 저가 방사선 방패의 건설

신속 하 게 구축, 오프-그리드 실험실 설계 되었고 원격, 리소스 제한 전역 설정에 대 한 내장. 기능 및 물류 개선, 확장, 다기능 실험실 모듈의 중요 한 측면을 탐구 된다. 기본적인 실험실 작업에 대 한 점검 및 호흡기 바이러스 진단 테스트에 대 한 프로토콜 개발 이며 제시.

원격 실험실 관리: 호흡기 바이러스 진단

실시간 정량적 정량적 핵산 증폭을 수행하기 위해 많은 저가 히터와 호환되는 오픈 소스, 모듈형 형광계를 구축하기 위한 상세한 지침이 제공됩니다.

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실험실 토양 온난화 실험은 일반적으로 여러 챔버에서 두 개 이상의 일정한 온도를 사용합니다. 정교한 환경 챔버를 제시함으로써 현장 토양 온도의 크기와 진폭을 모방 하고 토양 배양 연구의 실험 설계를 개선하는 정확한 온도 제어 방법을 제공합니다.

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곤충은 내부에 머물기를 원하는 최적의 환경 온도 범위를 가지고 있으며 많은 외부 및 내부 요인이 이러한 선호도를 변경할 수 있습니다. 여기에서는 곤충이 자연스러운 행동을 자유롭게 나타낼 수 있도록 온도 선택을 연구하는 비용 효율적이고 간단한 방법을 설명합니다.

모기 및 기타 외온선의 온도 선호도 결정

이 논문의 초점은 환경에서 획득한 까다로운 혐기성 미생물을 위한 배지를 만들기 위한 모범 사례를 자세히 설명하는 것입니다. 이러한 방법은 혐기성 배양을 관리하는 데 도움이 되며 찾기 어려운 배양되지 않은 미생물인 "미생물 암흑 물질"의 성장을 지원하는 데 적용할 수 있습니다.

환경적으로 획득한 혐기성 미생물을 배양하기 위한 In Situ Informed Simulated Medium 형식 세트

2032 코인 셀을 저습도 환경에서 비용 효율적인 저온 배터리 사이클링을 가능하게 하는 설계가 제시되었습니다. 셀은 열전 모듈로 냉각된 챔버 내에서 0 °C에서 순환됩니다. 이 간단한 설계는 유사한 열 및 습도 제어 환경이나 서로 다른 배터리 형상이 필요한 실험에 적용할 수 있습니다.

저온 오페란도 실험을 위한 동전 전지 배터리 챔버 설계

이 프로토콜은 식물 실험을 위해 극한의 이산화탄소(exCO2) 수준을 유지할 수 있는 작고 저비용의 성장실을 구축하고 운영하는 방법을 설명합니다. 이 챔버는 단일 보드 컴퓨터 기반 모니터링 및 제어 시스템과 수동 수경재배 시스템을 사용하여 우주 비행 관련 대기 조건에서 마이크로그린 생리학을 재현 가능하게 합니다.

우주 비행 관련CO2 농도 하에서 마이크로그린 생리학을 평가하기 위한 저비용 고가형 이산화탄소 성장 상자 건설 및 운영

배우세요 저비용 이동식 인큐베이터를 건설하여 현장 및 실험실에서 음용수 미생물 검사를 수행하는 방법입니다. 이 설계는 상온 및 저온 환경에서도 안정적인 온도 유지와 에너지 효율성을 제공합니다.

분야와 실험실 사용을 위한 저비용 모바일 인큐베이터의 건설

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