一、動物細胞實驗室的設(shè)計規(guī)劃
動物細胞培養(yǎng)是一種無菌技術(shù),要求工作環(huán)境和條件必須保證無微生物和不受其他有害因素的影響。為防止微生物污染和有害因素的影響,動物細胞培養(yǎng)室要求環(huán)境清潔,空氣清新、干燥、無塵。
動物細胞培養(yǎng)實驗室由準備區(qū)、清洗區(qū)、消毒滅菌區(qū)、無菌操作區(qū)、培養(yǎng)區(qū)和儲存區(qū)6部分組成,這些區(qū)域的共同特點是房間要寬敞、明亮,地面要便于清潔、防滑,墻壁的質(zhì)地光滑堅硬,儀器設(shè)備布局合理,方便操作,避免交叉干擾,陳設(shè)簡潔,便于清掃。
1、潔凈度和粉塵
潔凈度是指潔凈空氣中空氣含塵(包括微生物)量多少的程度。粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒,習慣上稱塵、灰塵、塵埃、煙塵、粉末等。國際標準化組織規(guī)定,粒徑小于75μm的固體懸浮物定義為粉塵。
空氣潔凈度等級是潔凈空間單位體積空氣中,以大于或等于被考慮粒徑的粒子最大濃度限值進行劃分的等級標準,國家藥品監(jiān)督管理局明確規(guī)定了潔凈度的4個等級。
潔凈度等級應(yīng)在空態(tài)、靜態(tài)和動態(tài)方法進行測試,使用塵埃粒子測試儀來測定。
無菌無毒的操作環(huán)境和培養(yǎng)環(huán)境是保證細胞在體外培養(yǎng)成功的首要條件。細胞培養(yǎng)對無菌環(huán)境要求很高,在細胞操作時,一般需要在100級空氣質(zhì)量條件下進行。在體外培養(yǎng)的細胞由于缺乏對微生物和有毒物的防御能力,一旦被微生物或有毒物質(zhì)污染,或者自身代謝物質(zhì)積累,可導致細胞中毒死亡。
2、溫度和濕度
體外培養(yǎng)的細胞和體內(nèi)細胞一樣,需要在恒定的溫度下生存,一般最適宜生長溫度為37℃,溫度變化不應(yīng)超過土0.5℃,這主要是由酶和蛋白質(zhì)所需的最適溫度決定的。溫度過低時細胞生長緩慢甚至不生長,溫度過高導致細胞死亡,溫度升高2℃時,則不利于細胞生存,溫度達到40℃以上細胞將很快死亡。
濕度是表示大氣干燥程度的物理量??諝獾母蓾癯潭确Q為濕度。在一定溫度下,一定體積的空氣中含有的水氣越少,則空氣越干燥;水氣越多,則空氣越潮濕。
在此意義下,常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示;若表示在濕蒸氣中水蒸汽的質(zhì)量占蒸氣總質(zhì)量(體積)的百分比,則稱之為蒸氣的濕度。濕度不夠或過高都不利于細胞生長。
二、動物細胞實驗室的功能分區(qū)
動物細胞培養(yǎng)實驗室應(yīng)具備進行無菌操作、培養(yǎng)、準備、清洗、消毒滅菌和儲存6個方面的功能。動物細胞培養(yǎng)實驗室的6個區(qū)域最好都單獨設(shè)置,分別置于相連的各個房間,特別是無菌操作室最好能單獨設(shè)置;如果沒有條件,可以將這些區(qū)域都安置在一個大實驗室內(nèi),設(shè)計原則一般是無菌操作區(qū)與清洗、消毒滅菌區(qū)分別位于兩端,無菌操作區(qū)設(shè)在室內(nèi)較少走動的內(nèi)側(cè),而準備、儲存和培養(yǎng)區(qū)位于此兩區(qū)之間,儀器設(shè)備安裝排列合理,便于清潔。
1、無菌操作區(qū)
無菌操作區(qū)是只限于細胞培養(yǎng)及其他無菌操作的區(qū)域,最好能與外界隔離,不能穿行或受其他干擾。
在一般環(huán)境的空氣中,由于存在許多塵埃和雜菌,較易造成污染。因此,接種工作要在空氣經(jīng)過滅菌的環(huán)境里進行,小規(guī)模的無菌環(huán)境可利用超凈:工作臺創(chuàng)造,大規(guī)模的需建無菌室。
無菌室主要用于實驗材料的接種操作,所以也稱接種室。
理想的無菌室應(yīng)有內(nèi)、外兩間,內(nèi)間是無菌操作間,外間是緩沖間。房間容積不宜過大,以便于空氣滅菌。緩沖間用于準備工作,還有防止污染的作用,以保證操作間的無菌環(huán)境,同時可放置恒溫培養(yǎng)箱以及必需的小型儀器。
無菌操作間則專用于無菌操作、細胞培養(yǎng),其大小要適當,且其頂部不宜過高以保證紫外線的滅菌效果;內(nèi)壁應(yīng)當用塑鋼板或瓷磚裝修,墻壁光滑無死角以便清洗和消毒。
無菌操作間容積小且為密閉式,一般無菌操作間的空氣消毒用紫外線燈,有的實驗室使用無臭氧紫外線消毒器或電子消毒滅菌器。無菌室內(nèi)間當設(shè)拉門,以減少空氣的波動,拉門應(yīng)設(shè)在離工作臺最遠的位置上;外間的門最好也用拉門,且應(yīng)與內(nèi)間的門錯開,要設(shè)在距內(nèi)間最遠的位置上,兩個門也不要同時開啟,以保證無菌室不因開門和人的進出帶進雜菌;緩沖間內(nèi)應(yīng)該設(shè)有水槽、鞋帽架、柜子和紫外燈,備有消毒服裝、鞋、帽、口罩、盆、手持噴霧器等。
內(nèi)間應(yīng)配有工作臺、紫外燈、解剖鏡、各種接種器械等,工作人員進入操作間要穿上消過毒的工作服和拖鞋。
在條件比較簡單的實驗室,要進行組織細胞培養(yǎng)實驗,可以采用自制的單人或雙人無菌操作箱。箱內(nèi)可安裝紫外線燈供消毒滅菌和日光燈供照明,操作時僅雙手伸入箱內(nèi),也可達到一定的無菌條件。由于箱內(nèi)空氣不流動,溫度較高,因此操作時間不宜太長,僅可做一般的細胞培養(yǎng)工作。無菌操作區(qū)的常用的設(shè)備和用具有1~2臺超凈工作臺,配有酒精燈、鑷子、剪刀、不銹鋼的器具、75%的酒精棉球、特種蠟筆、鉛筆、記錄本、標簽紙、廢物筐等。
無菌室容積小而嚴密,使用一段時間后,室內(nèi)溫度很高,故應(yīng)設(shè)置通氣窗。
2、培養(yǎng)區(qū)
培養(yǎng)區(qū)為組織細胞提供適宜溫度進行培養(yǎng):培養(yǎng)區(qū)對無菌的要求不像無菌區(qū)那樣嚴格,但仍需清潔、無塵,因此也應(yīng)設(shè)在干擾少而非來往穿行的區(qū)域。小規(guī)模的培養(yǎng)在恒溫培養(yǎng)箱中進行,大規(guī)模的培養(yǎng)需在可控制溫度的培養(yǎng)室中進行。
為了控制培養(yǎng)溫度,培養(yǎng)室最好設(shè)在陽光不能直接照射的地方,一般用拉門,以防止空氣流動,并留一個通氣窗,安上排氣扇,室內(nèi)溫度由空調(diào)控制。天花板和內(nèi)墻最好用塑料鋼板裝修,地面用水磨石或瓷磚鋪設(shè),要光滑無死角,以便于清潔和消毒,也不易在墻角堆積灰塵。培養(yǎng)室外應(yīng)有預備間或走廊。
建培養(yǎng)室成本費用較高,一般實驗室多采用恒溫培養(yǎng)箱進行培養(yǎng);培養(yǎng)區(qū)應(yīng)配有搖床、生化培養(yǎng)箱、CO2培養(yǎng)箱等。
3、儲存區(qū)
儲存區(qū)用于存放無菌培養(yǎng)液、試劑、培養(yǎng)瓶和樣品,要求取放物品方便,環(huán)境也需要清潔、無塵。為了保存細胞,特別是不易獲得的突變型細胞或細胞株,要將細胞凍存。凍存的溫度一般為液氮溫度-196℃。
4、準備區(qū)
準備區(qū)用于配制培養(yǎng)液和有關(guān)培養(yǎng)用的液體等。應(yīng)設(shè)有試劑柜、器械柜、實驗臺和上水道、電源等,配備的主要儀器設(shè)備有水純化裝置、天平、微波爐、pH計、抽氣泵、電爐、培養(yǎng)分裝器、各種規(guī)格的培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)皿、移液管、燒杯、量筒、容量瓶等。
在有天平、pH計、磁力拌器等設(shè)備下完成制備以后,應(yīng)在無菌操作臺進行過濾除菌。液體制備直接關(guān)系組織細胞養(yǎng)的成敗,因此必須嚴格無菌操作。
5、清洗區(qū)
清洗區(qū)用于洗刷所有細胞培養(yǎng)器皿等,在實驗室的一側(cè)應(yīng)設(shè)置專用的洗滌水池,用來洗玻璃器皿,備有各種瓶刷、去污粉、肥皂、洗衣粉等,中央實驗臺還應(yīng)配置小水槽,用來清小型玻璃器皿。
清洗區(qū)應(yīng)配有柜子、加熱器、蒸鍋,洗刷器皿用的盆、桶等,有條件可配置玻器皿清洗機,此外還應(yīng)配置落水架、干燥箱、超聲波清洗器等。清洗區(qū)地面應(yīng)耐濕,設(shè)置地并排水良好
6、消毒滅菌區(qū)
直接或間接與細胞接觸的物品均需消毒滅菌處理。消毒滅菌區(qū)主要用于培養(yǎng)液的滅和各種器具的消毒滅菌,應(yīng)備有高壓蒸汽滅菌鍋、細菌過濾設(shè)備、電熱干燥箱、消毒柜、排風火設(shè)備等。清洗和消毒滅菌區(qū)應(yīng)與其他區(qū)分開。
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