Optimale Temperatur und LuftfeuchtigkeitGesundheitslexikon: Inkubator

Frühchen im Brutkasten
Frühchen im Brutkasten
Guido Kirchner, picture alliance, dpa

Inkubatoren werden in der Medizin für zahlreiche Aufgaben benötigt. Viele labordiagnostische Verfahren setzen Inkubatoren voraus. Spezielle Transportinkubatoren können das Leben von Neugeborenen retten. Was sind Inkubatoren und in welchen Bereichen werden sie eingesetzt?

Welche Funktion haben Inkubatoren?

Ein Inkubator wird umgangssprachlich auch als Brutkasten bezeichnet. In ihm kann ein geregeltes Mikroklima geschaffen werden. Sowohl Temperatur als auch Luftfeuchtigkeit können dort geregelt werden. Der Inkubator bietet also die Möglichkeit, kontrollierte Außenbedingungen in einem abgegrenzten Bereich zu schaffen. Der erste Inkubator wurde bereits im Spätmittelalter von Cornelis Drebbel (1572-1633) hergestellt. Die verhältnismäßig einfache Vorrichtung verwendete ein Thermostat mit Quecksilbersäule, um eine automatisierte Temperaturregelung zu gewährleisten. Hierzu benutzte Drebbel einen einfachen Schwimmstab, der auf der Quecksilbersäule lag und bei Temperaturanstieg einen Hebel für den Rauchabzug und die Sauerstoffzufuhr betätigte.

Was ist ein Transportinkubator?

Als Transportinkubator wird in der Medizin ein mobiler Inkubator für Frühgeborene und unreife Neugeborene bezeichnet. Er sichert durch eine optimale Temperatur und Luftfeuchtigkeit das Überleben von schwachen Babys. Beim Transport in die spezialisierten Kliniken können Temperaturschwankungen, Luftzüge, Umweltkeime und vieles mehr die labilen Säuglinge zusätzlich angreifen. Aufgrund des äußerst verletzlichen Zustandes reichen schon leicht schädliche Umwelteinflüsse aus, um ein Frühchen nachhaltig zu schädigen. Da es hier oft um Leben oder Tod geht, werden die Kinder in Inkubatoren transportiert.

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Was ist ein Laborinkubator?

So wie auf manchen Bauernhöfen Brutschränke benötigt werden, um Küken auszubrüten, so benötigen auch medizinische Labore Inkubatoren, um bakterielle Krankheitserreger zu züchten. Die Züchtung von Krankheitserregern wird natürlich nur zu diagnostischen Zwecken praktiziert und dient dem Wohl des Patienten. Durch die Anzucht eines Erregers können beispielsweise erworbene Antibiotika-Resistenzen festgestellt werden. Da wissenschaftlich exaktes Arbeiten immer unter möglichst gleichen Voraussetzungen stattfinden muss, sind Inkubatoren für die bakterielle Forschung sehr wichtig. Sie ermöglichen die Anzucht unter gleichbleibenden Bedingungen und somit auch statistische Wachstumsbeobachtungen und Wachstumsvergleiche verschiedener Spezies.

Wie funktioniert die Inkubation von Bakterien?

Da jede Bakterienart eigene Vorlieben hinsichtlich Temperatur und Umfeld hat, wird mit einem Inkubator und verschiedenen Nährmedien versucht, optimale Wachstumsbedingungen für die Keime zu schaffen. Bakterien haben einen symbiotischen Charakter und treten deswegen häufig in überlagernden Kolonien auf. Viele Bakterienarten liefern Stoffwechselprodukte, die wiederum für andere Bakterienarten interessant sind. Der symbiotische Charakter erschwert die Anzüchtung einer isolierten Spezies. Um also einen Keim gezielt zu züchten, wird ein selektives Nährmedium benötigt, auf dem andere Keime keine Überlebenschance haben. Durch einen Inkubator in Kombination mit einem selektiven Nährmedium können daher die optimalen Voraussetzungen für die Isolierung eines spezifischen Bakterienstammes geschaffen werden.

Wann wurden die modernen Inkubatoren erfunden?

Der Transportinkubator wurde circa 250 Jahre nach Drebbels Erfindung in Frankreich entwickelt. 1857 wurden hier bereits Transportinkubatoren eingesetzt, um die Überlebenschancen von frühgeborenen Kindern zu verbessern. Allerdings gab es vor dem Transportinkubator schon zahlreiche Vorläufer wie die Ruehlsche Wiege, die 1835 in Moskau entwickelt wurde. Die Umsetzung von Inkubatoren für das Labor wurde von Robert Koch vorangetrieben. 1881 wurden von verschiedenen Firmen die ersten Brutschränke zur Keimzucht entwickelt. Die Elektrifizierung der städtischen Landschaft bot auch den Laboratorien neue Möglichkeiten. So konnten ab dem 20. Jahrhundert die ersten elektrischen Inkubatoren benutzt werden.