Tủ ấm lắc dùng để làm gì trong phòng thí nghiệm?

Tủ ấm lắc dùng để nuôi cấy trong môi trường lỏng, khi tế bào cần oxy liên tục và cần được giữ lơ lửng thay vì lắng xuống đáy bình. Máy vừa giữ nhiệt ổn định vừa lắc mâm theo quỹ đạo tròn, nhờ vậy vi khuẩn và nấm men đạt mật độ cao hơn hẳn nuôi tĩnh.

Lắc làm ba việc mà buồng nuôi tĩnh không làm được

Chuyển động lắc làm ba việc cùng lúc: kéo oxy từ khoảng không trong bình vào dịch, giữ tế bào lơ lửng trong toàn khối dịch, và trộn đều chất dinh dưỡng.

Việc thứ nhất quan trọng nhất với vi khuẩn hiếu khí và nấm men. Oxy tan trong nước rất kém, và lượng oxy hòa tan sẵn trong một bình dịch đứng yên chỉ đủ cho vài phút hô hấp khi mật độ tế bào đã lên cao. Thiếu chuyển động, mẻ nuôi dừng phát triển sớm dù môi trường còn thừa nguồn carbon.

Việc thứ hai giữ cho mọi tế bào gặp cùng điều kiện. Tế bào lắng đáy nằm trong lớp dịch nghèo oxy và giàu sản phẩm thải, cho kết quả khác tế bào ở lớp trên.

Lắc quá mạnh cũng tạo bọt và có thể làm tổn thương những dòng tế bào nhạy với lực cắt.

Oxy đi vào dịch qua mặt thoáng, và mặt thoáng do chuyển động lắc tạo ra

Oxy chỉ đi vào dịch qua bề mặt tiếp xúc với không khí. Lượng oxy cấp cho một mẻ vì thế phụ thuộc vào diện tích mặt thoáng mà chuyển động lắc tạo ra.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học RWTH Aachen đo tốc độ truyền oxy trong bình lắc và ghi nhận tần số lắc là tham số quyết định nhất với khả năng cấp oxy. Trong thí nghiệm công bố trên Biotechnology Journal, họ dùng bình 250 ml với mức đổ từ 10 đến 60 ml và dải tần số 200 đến 750 vòng mỗi phút.

Mức 750 vòng mỗi phút thuộc về một máy lắc nghiên cứu tự cân bằng. Thiết bị phòng thí nghiệm thông dụng dừng ở khoảng 300 tới 350 vòng mỗi phút, đủ cho phần lớn công việc nuôi cấy vi sinh.

Tốc độ lắc bao nhiêu vòng mỗi phút là đủ

Tốc độ đủ là tốc độ giữ dịch xoay thành vòng liên tục sát thành bình mà chưa bắn lên nút. Mức đó thay đổi theo cỡ bình, mức đổ dịch và biên độ lắc.

Bảng trên mô tả thói quen vận hành phổ biến, không phải chuẩn bắt buộc. Cách chốt con số riêng: chạy thử một bình đúng môi trường và đúng mức đổ, quan sát dạng xoáy, rồi ghi vào quy trình.

Một bài tổng quan trên Engineering in Life Sciences liệt kê các lỗi hay gặp khi phát triển quy trình bằng bình lắc. Hai lỗi được nhắc nhiều là đổ dịch quá đầy và chọn tổ hợp tốc độ với biên độ khiến khối dịch không còn xoay theo mâm.

Tăng tốc độ không phải cách duy nhất để tăng oxy: giảm mức đổ dịch hoặc đổi sang bình có vách ngăn cho hiệu quả tương đương.

Biên độ lắc Φ26, Φ35 và Φ50 mm khác nhau ở chỗ nào

Biên độ lắc là đường kính vòng tròn mà mâm vẽ ra trong mỗi vòng quay. Ở cùng một tốc độ, biên độ lớn hơn tạo xoáy sâu hơn và trộn được bình lớn hơn.

Biên độ Φ26 mm là cấu hình tiêu chuẩn của tủ ấm lắc Biobase, hợp với bình tam giác cỡ 100 tới 500 ml và chạy được tới trần tốc độ của máy.

Biên độ Φ35 mm và Φ50 mm là tùy chọn đặt thêm, dành cho bình dung tích một lít trở lên. Đổi lại quãng quét dài hơn, máy phải hạ trần tốc độ: bản Φ35 mm chạy trong khoảng 20 đến 250 vòng mỗi phút, bản Φ50 mm dừng ở mức 200 vòng mỗi phút.

Biên độ lớn cũng sinh ra tải mất cân bằng lớn hơn khi bình xếp lệch. Tủ ấm lắc dung tích lớn Biobase BJPX-1102/2102 có cơ cấu khởi động chậm để chống văng dịch lúc tăng tốc.

Tỉ lệ dịch trên thể tích bình quyết định trần sinh khối

Đổ càng nhiều dịch thì oxy cấp cho mỗi tế bào càng ít, vì lớp dịch dày thêm trong khi mặt thoáng gần như không đổi. Thông lệ phòng thí nghiệm giữ mức đổ trong khoảng 10 đến 20 phần trăm thể tích bình.

Một ví dụ dễ hình dung: bình tam giác 250 ml chứa khoảng 25 tới 50 ml dịch nuôi. Muốn thu nhiều sinh khối hơn, cách đúng là tăng số bình chạy song song.

Dung tích buồng quyết định số bình chạy được cùng lúc. Mâm của bản 175 lít nhận 38 bình cỡ 250 ml, còn bản 335 lít nhận tới 56 bình cùng cỡ.

Khi nào phải chọn bản có làm lạnh

Bản có làm lạnh là bắt buộc khi nhiệt độ nuôi thấp hơn nhiệt độ phòng, vì bộ gia nhiệt không hạ được nhiệt độ buồng xuống dưới mức của phòng đặt máy.

• Nuôi ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ phòng. Nhiều chủng nấm men và vi sinh vật môi trường được ủ quanh mức 15 – 25°C, thấp hơn phòng lab giữa mùa hè.


• Cảm ứng biểu hiện ở nhiệt độ thấp. Quy trình biểu hiện protein tái tổ hợp thường hạ nhiệt độ nuôi sau khi thêm chất cảm ứng, để protein gấp cuộn đúng.


• Giữ mẫu sau khi mẻ kết thúc. Mẻ chạy qua đêm thường kết thúc trước giờ làm việc. Máy hạ nhiệt độ buồng và giữ nguyên trạng thái mẫu tới khi có người tới lấy.

Hai dòng máy đều có sẵn hai bản. Bản không có làm lạnh chạy từ nhiệt độ phòng +5°C tới 65°C. Bản có làm lạnh chạy từ 4°C tới 65°C, dùng môi chất R134a và có chức năng xả đá tự động.

Nhược điểm cần nói thẳng: bản có làm lạnh giá cao hơn, tốn điện hơn, và cần khoảng hở phía sau cho dàn nóng.

Chọn buồng dung tích lớn hay bản đặt trên bàn

Số bình chạy cùng lúc quyết định lựa chọn này, không phải diện tích phòng.

Tủ ấm lắc để bàn Biobase BJPX-100N/200N có buồng 70 lít, đặt được lên mặt bàn thí nghiệm chịu tải, chạy quay thuận, quay nghịch và quay xen kẽ, giá từ 42.000.000đ tới 58.000.000đ.

Bản buồng lớn phục vụ phòng chạy nhiều mẻ song song hoặc nuôi bình cỡ lít. Máy có hai mâm xếp tầng, ghi dữ liệu ra USB và tự dừng mâm khi cửa mở. Dải giá đi từ 66.000.000đ tới 100.000.000đ tùy dung tích và tùy có hệ làm lạnh hay không. Cả hai dòng nằm trong danh mục tủ ấm phòng thí nghiệm.

Câu hỏi thường gặp về tủ ấm lắc

Tủ ấm lắc khác tủ ấm thường ở điểm nào?

Tủ ấm lắc có mâm lắc quỹ đạo tròn trong buồng giữ nhiệt, dùng cho nuôi cấy môi trường lỏng. Tủ ấm thường chỉ giữ nhiệt cho đĩa thạch và ống nghiệm đứng yên.

Nuôi vi khuẩn hiếu khí qua đêm đặt tốc độ lắc bao nhiêu?

Phòng thí nghiệm thường đặt trong khoảng 180 đến 250 vòng mỗi phút cho bình tam giác. Con số cụ thể phụ thuộc cỡ bình, mức đổ dịch và biên độ lắc.

Khi nào cần tủ ấm lắc có làm lạnh?

Khi nhiệt độ nuôi thấp hơn nhiệt độ phòng: nuôi ở mức 15 – 25°C, hạ nhiệt để cảm ứng biểu hiện protein, hoặc giữ mẫu mát sau khi mẻ kết thúc.

Đổ bao nhiêu dịch vào bình tam giác là hợp lý?

Thông lệ phòng thí nghiệm giữ mức đổ trong khoảng 10 đến 20 phần trăm thể tích bình. Vượt mức đó, lớp dịch dày thêm mà mặt thoáng không đổi, oxy cấp cho mỗi tế bào giảm.

Tủ ấm lắc có chạy được ở chế độ nuôi tĩnh không?

Được. Cả hai dòng đều đặt được mức không vòng mỗi phút để nuôi tĩnh ngay trong buồng giữ nhiệt.

Kết luận và liên hệ tư vấn

Ba tham số phải chốt trước khi đặt hàng gồm tốc độ lắc theo chủng nuôi, biên độ lắc theo cỡ bình, và việc có cần hệ làm lạnh hay không.

Đội ngũ kỹ thuật Huê Lợi Medical gửi catalogue đầy đủ và tư vấn cấu hình mâm cùng kẹp bình theo quy trình của phòng. Gọi 0942.337.117 hoặc 0981.455.977, giờ làm việc 8h00 – 17h30 tất cả các ngày, kể cả chủ nhật. Huê Lợi Medical đủ điều kiện mua bán thiết bị y tế loại B, C, D — Số công bố 220001844/PCBMB-HN (Sở Y tế Hà Nội).

Về tác giả

Đội ngũ tư vấn thiết bị y tế Huê Lợi Medical gồm bác sĩ, dược sĩ và kỹ sư kỹ thuật y sinh. Nhóm phụ trách tư vấn cấu hình, lắp đặt và bảo trì thiết bị phòng thí nghiệm cho cơ sở y tế tại 34/34 tỉnh thành. Bài viết biên soạn dựa trên catalogue kỹ thuật của hãng.

Tài liệu tham khảo

• Schulte A, Jordan A, Klöckner W, Schumacher M, Corves B, Büchs J. Effect of High-Speed Shaking on Oxygen Transfer in Shake Flasks. Biotechnology Journal, 2025. Xem tóm tắt


• Brauneck G và cộng sự. Pitfalls in Early Bioprocess Development Using Shake Flask Cultivations. Engineering in Life Sciences, 2025. Xem toàn văn


• Gutierrez C, Somoskovi A, Natarajan K, Bell D. Need for better adherence to optimal incubation temperature for quality laboratory diagnostics and antibiotic resistance monitoring. African Journal of Laboratory Medicine, 2018. Xem toàn văn


• Catalogue kỹ thuật hãng Biobase, phần thông số dòng tủ ấm lắc BJPX.

Miễn trừ trách nhiệm

Nội dung bài trình bày kiến thức về thiết bị và quy trình phòng thí nghiệm. Bài viết không thay thế hướng dẫn của thầy thuốc và không dùng để chẩn đoán hay điều trị.