Dall’aiuto nella schiusa delle uova di gallina al permettere agli scienziati di capire e sviluppare vaccini per virus mortali, l’incubatrice di laboratorio ha visto numerose applicazioni nel corso degli anni in cui è stata utilizzata. L’incubatrice ha anche fornito una base per i progressi medici e il lavoro sperimentale in biologia cellulare e molecolare.
Un’incubatrice è costituita da una camera con una temperatura regolata. Alcune incubatrici regolano anche l’umidità, la composizione del gas o la ventilazione all’interno di quella camera. Mentre molti progressi tecnologici si sono verificati dalle primitive incubatrici utilizzate per la prima volta nell’antico Egitto e in Cina, lo scopo principale dell’incubatrice è rimasto invariato: creare un ambiente stabile e controllato favorevole alla ricerca, allo studio e alla coltivazione.
Le prime incubatriciModifica
Le prime incubatrici sono state trovate migliaia di anni fa nell’antico Egitto e in Cina, dove venivano utilizzate per mantenere calde le uova di pollo. L’uso delle incubatrici ha rivoluzionato la produzione alimentare, in quanto ha permesso ai pulcini di schiudersi dalle uova senza richiedere che una gallina si sedesse su di esse, liberando così le galline a deporre più uova in un periodo di tempo più breve. Sia le prime incubatrici egiziane che quelle cinesi erano essenzialmente grandi stanze riscaldate da fuochi, dove gli addetti giravano le uova a intervalli regolari per assicurare una distribuzione uniforme del calore.
Nel 16° e 17° secoloModifica
Termometro di Raumur
L’incubatrice ricevette un aggiornamento nel 16° secolo quando Jean Baptiste Porta si ispirò all’antico design egiziano per creare una più moderna incubatrice di uova. Mentre alla fine dovette interrompere il suo lavoro a causa dell’Inquisizione spagnola, Rene-Antoine Ferchault de Reaumur raccolse la sfida a metà del XVII secolo. Reaumur ha riscaldato la sua incubatrice con una stufa a legna e monitorato la sua temperatura utilizzando il termometro Reaumur, un’altra delle sue invenzioni.
Nel XIX secoloModifica
Nel XIX secolo, i ricercatori hanno finalmente iniziato a riconoscere che l’uso di incubatrici potrebbe contribuire ai progressi medici. Hanno iniziato a sperimentare per trovare l’ambiente ideale per mantenere gli stock di colture cellulari. Queste prime incubatrici erano semplicemente costituite da vasi a campana che contenevano una sola candela accesa. Le colture venivano poste vicino alla fiamma sul lato inferiore del coperchio del vaso, e l’intero vaso veniva posto in un forno asciutto e riscaldato.
Incubatrice inventata da Hess
Nel tardo XIX secolo, i medici si resero conto di un altro uso pratico delle incubatrici: mantenere in vita i neonati prematuri o deboli. La prima incubatrice per neonati, usata in un ospedale femminile a Parigi, era riscaldata da lampade al cherosene. Cinquant’anni dopo, Julius H. Hess, un medico americano spesso considerato il padre della neonatologia, progettò un’incubatrice elettrica per neonati che assomiglia molto alle incubatrici per neonati in uso oggi.
Nel XX secoloModifica
Cubatrice ad agitazione
La successiva innovazione nella tecnologia delle incubatrici arrivò negli anni ’60, quando l’incubatrice a CO2 fu introdotta sul mercato. La domanda arrivò quando i medici si resero conto che potevano usare le incubatrici di CO2 per identificare e studiare gli agenti patogeni trovati nei fluidi corporei dei pazienti. Per fare questo, un campione veniva raccolto e posto su un piatto sterile e nell’incubatrice. L’aria nell’incubatrice era mantenuta a 37 gradi Celsius, la stessa temperatura del corpo umano, e l’incubatrice manteneva i livelli atmosferici di anidride carbonica e azoto necessari per promuovere la crescita delle cellule.
In questo periodo, le incubatrici iniziarono ad essere utilizzate anche nell’ingegneria genetica. Gli scienziati potevano creare proteine biologicamente essenziali, come l’insulina, con l’uso delle incubatrici. La modifica genetica poteva ora avvenire a livello molecolare, aiutando a migliorare il contenuto nutrizionale e la resistenza a pestilenze e malattie di frutta e verdura.
OggiModifica
Gli incubatori servono una varietà di funzioni in un laboratorio scientifico. Gli incubatori in genere mantengono una temperatura costante, ma spesso sono integrate altre funzioni. Molti incubatori controllano anche l’umidità. Le incubatrici ad agitazione incorporano il movimento per mescolare le culture. Le incubatrici a gas regolano la composizione interna del gas. Alcune incubatrici hanno un mezzo per far circolare l’aria al loro interno per garantire una distribuzione uniforme delle temperature. Molte incubatrici costruite per l’uso in laboratorio hanno una fonte di alimentazione ridondante, per garantire che le interruzioni di corrente non interrompano gli esperimenti. Gli incubatori sono fatti in una varietà di dimensioni, dai modelli da tavolo, alle camere calde, che servono come incubatori per un gran numero di campioni.