Máy lắc nuôi cấy: Eppendorf Innova, Thermo MaxQ, IKA KS 4000
Máy lắc nuôi cấy orbital shaker incubator: so sánh Eppendorf Innova S44i, Thermo MaxQ 6000 và IKA KS 4000 ic
Máy lắc nuôi cấy (orbital shaker incubator) là thiết bị bắt buộc để nuôi cấy E. coli, S. cerevisiae, CHO suspension và biểu hiện protein tái tổ hợp. Thông số then chốt là quỹ đạo lắc (orbit), dải tốc độ, độ ổn định nhiệt và khả năng tích hợp CO₂. Bài viết so sánh ba dòng đại diện: Eppendorf Innova S44i, Thermo Scientific MaxQ 6000 và IKA KS 4000 ic control.
1. Vai trò của orbit, RPM và mass transfer
Quỹ đạo lắc (orbit) quyết định mức truyền oxy k_La trong bình Erlenmeyer. Orbit lớn (50 mm) + RPM cao (250–300) cho k_La > 200 h⁻¹, phù hợp lên men hiếu khí mật độ cao. Orbit nhỏ (19 mm) phù hợp tế bào động vật nhạy cắt (shear-sensitive). Quy tắc kinh nghiệm: thể tích môi trường = 10–20% thể tích bình; tăng RPM khi tăng thể tích để giữ k_La.
2. Bảng so sánh thông số
| Tiêu chí | Eppendorf Innova S44i | Thermo MaxQ 6000 | IKA KS 4000 ic control |
|---|---|---|---|
| Loại | Stackable floor-model | Floor-model | Benchtop |
| Sức chứa khay | 76 × 61 cm (2 khay xếp) | 76 × 46 cm | 43 × 43 cm |
| Orbit | 2,5 hoặc 5,0 cm tuỳ chọn | 1,9 hoặc 2,5 cm | 2,0 cm |
| Tốc độ | 25–400 rpm | 15–525 rpm | 10–500 rpm |
| Dải nhiệt độ | 4 (refrig) – 80 °C | 10–80 °C (RT+5) | 0–80 °C (Peltier) |
| Độ ổn định nhiệt | ±0,1 °C | ±0,2 °C | ±0,1 °C |
| CO₂ control | Có (option) | Có (MaxQ 6000 CO₂) | Không |
| Cảm biến tải | Tự cân bằng tải lệch | Soft Start, imbalance | Imbalance shut-off |
| Phần mềm/log | VisioNize Touch + cloud | Touchscreen + USB log | USB + LabWorldsoft |
| Giá tham khảo (VND) | 320–420 triệu | 280–360 triệu | 110–160 triệu |
3. Phân tích từng dòng
3.1 Eppendorf Innova S44i
S44i kế thừa platform Innova với động cơ 3-pha không chổi than, vận hành êm dù tải nặng (lên đến 36 bình 1L). Tuỳ chọn orbit 2,5 cm cho tế bào động vật và 5,0 cm cho vi khuẩn mật độ cao. Kết nối VisioNize giám sát từ xa, gửi cảnh báo qua app khi mất nhiệt hoặc lệch RPM. Chức năng stackable tiết kiệm diện tích — chồng 2 máy thay vì đặt cạnh nhau.
3.2 Thermo Scientific MaxQ 6000
MaxQ 6000 là dòng floor-model phổ biến trong các lab biotech. Cảm biến Soft Start tăng tốc dần để tránh sóng cấy bắn. Phiên bản MaxQ 6000 CO₂ tích hợp buồng kiểm soát 0,3–20% CO₂ + ẩm 80–95% RH cho nuôi cấy CHO/HEK293 dạng huyền phù trong shake flask. Touchscreen hiển thị trend nhiệt và RPM.
3.3 IKA KS 4000 ic control
KS 4000 ic là máy benchtop, dùng Peltier nên có thể làm lạnh xuống 0 °C — phù hợp ủ phản ứng enzyme nhạy nhiệt hoặc bảo quản mẫu lắc nhẹ. Sức chứa nhỏ hơn (1–4 bình 500 mL hoặc 6 bình 250 mL). Giá hợp lý, tiêu thụ điện thấp 350W. Hạn chế: không hỗ trợ CO₂ và RPM tối đa 500 đủ cho hầu hết ứng dụng vi khuẩn quy mô bench.
4. Lựa chọn theo ứng dụng
- Lên men E. coli biểu hiện protein, scale 1–4 L: Eppendorf Innova S44i orbit 5 cm, 250–300 rpm, 37 °C.
- Nuôi cấy CHO suspension cho mAb: MaxQ 6000 CO₂ với orbit 2,5 cm, 120–140 rpm, 37 °C, 5% CO₂.
- Sinh học phân tử thường quy (mini-prep, ủ phản ứng): IKA KS 4000 ic, 200 rpm, 30–37 °C.
- Yeast (S. cerevisiae) high-cell-density: Innova hoặc MaxQ orbit 2,5 cm, 200–250 rpm, 30 °C, baffled flask.
5. Lưu ý vận hành & bảo trì
Sử dụng baffled flask hoặc Ultra-Yield flask (Thomson) tăng k_La 2–3 lần ở cùng RPM. Cân bằng tải đối xứng để tránh rung; máy báo imbalance khi lệch > 10%. Vệ sinh khay sau mỗi lần đổ tràn bằng IPA 70%. Hiệu chuẩn nhiệt độ 6 tháng/lần với probe Pt100 calibrated, kiểm tra RPM bằng tachometer quang. Đối với buồng CO₂, calibration cảm biến IR 3 tháng/lần với khí chuẩn 5% CO₂.
Cần tư vấn cấu hình phù hợp?
Đội ngũ kỹ sư HTVLAB hỗ trợ chọn model, demo và báo giá chính hãng.
📞 Hotline: 0909.860.489 · ✉️ sales@htvsci.com
6. FAQ
Orbit 19 mm hay 25 mm cho E. coli?
25 mm tốt hơn cho E. coli vì k_La cao hơn 30–40%. 19 mm phù hợp tế bào động vật và bình nhỏ < 250 mL.
Có thể dùng máy lắc thường thay máy lắc CO₂ cho CHO?
Không khuyến nghị. CHO suspension cần 5% CO₂ để duy trì pH 7,0–7,4 trong môi trường bicarbonate. Thiếu CO₂, pH tăng > 7,8 gây chết tế bào trong 24h.
RPM tối đa nào an toàn cho bình 2 L?
Bình 2L với 400–500 mL môi trường: orbit 2,5 cm tối đa 250 rpm; orbit 5 cm tối đa 200 rpm để tránh sóng tràn và mất cân bằng.
Stackable shaker có ảnh hưởng vận hành?
Không nếu mỗi máy có chân chống rung độc lập. Innova S44i được thiết kế chồng 2 cao đến 1,9 m; cần neo tường khi đặt 3 tầng.