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细胞培养实验室设计要求

发布时间:2023-11-06 09:18:31

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细胞培养实验室设计要求
 
 
 

 细胞培养是一种无菌操作技术,其实验室设计的原则是防止微生物污染和不受其它有害因素的影响,它需要洁净的工作环境,新鲜空气,干燥和无烟无尘。细胞培养室一般是无菌操作区设计在室内活动较少的内侧,常规操作和封闭培养在一个房间,洗涤和消毒在另一个房间里。

 细胞培养实验室应至少能够执行六项任务:无菌处理、孵化、制备、清洗、灭菌、存储。

 
 
 
 

01

无菌操作区

无菌操作区域仅限于细胞培养和其他无菌操作区域,最好与外界隔离,不能穿行或受其他干扰。

无菌操作室应分为三个部分:

a)更衣室——更换衣服、鞋子、穿戴帽子和面具;

b)缓冲室——位于更衣室和手术室之间,以确保手术室内的无菌环境,并放置恒温培养箱和一些必要的小器械;

c)无菌手术室——专用于无菌处理,细胞培养。房间大小应适当,顶部不宜过高(不超过2.5m),以确保紫外线的有效杀菌效果;墙壁光滑,无死角,方便清洁和消毒。工作台不应靠墙放置,台面要平滑压塑作表面,涂漆成白色或灰色,以便于观察解剖结构和酚红。

 

02

孵化区

尽管该区域对无菌的要求并不比无菌区域严格,但它们仍然需要清洁无尘,因此它们也应放置在干扰少的区域。孵育可以在培养箱中或控制温度的温室中进行,相比之下温室费用较高,通常实验室多采用培养箱孵育。

03

制备区

在该区域中,主要进行培养液,有关培养用液等实验用品的制备。

04

存储区域

主要存放各种冰箱、干燥箱、液氮罐、无菌培养液、培养瓶等,此环境还需要清洁无尘。

05

清洁和消毒区域

清洁和消毒区域应与其他区域分开,主要用于清洁所有细胞培养容器、准备、消毒及三蒸水制造等

 

常用设施及设备

 

(1)超净工作台:也称净化工作台,分为侧流式,直流式和外流式三大类;

(2)无菌操作间:操作间放置净化工作台及二氧化碳培养箱、离心机、倒置显微镜等;缓冲间可放置电冰箱,冷藏器及消毒好的无菌物品等;

(3)操作间:普通培养箱、离心机、水浴、定时钟、普通天平及日常分析处理物;

(4)洗刷消毒间:烤箱、消毒锅、蒸馏水处理器及酸缸等;

(5)分析间:显微镜,计算机及打印机等。

 

培养器皿

 

常用细胞培养器皿有培养瓶、培养板、培养皿等;常准备量是使用量的三倍,器皿应选择透明度好,无毒,利于细胞粘附和生长的材料,常用一次性聚苯乙烯材料制品或中性硬度玻璃制品,常用的器皿有下面几种:

(1)液体储存瓶:用于储存各种配制好的培养液,血清等液体,常用规格有500ml、250ml、100ml等几种;

(2)培养瓶:根据培养细胞种类要求不同培养瓶的形态各异,用于细胞传代培养的细胞要求瓶壁厚均匀,便于细胞贴壁生长和观察;

瓶口要大小一致,口径一般不小于1cm,允许吸管伸入瓶内任何部位,规格有200ml、100ml、50ml、25ml、10ml等几种;

(3)培养皿:用于开放式培养及其它用途,分直径30mm、60mm、120mm等几种;

(4)吸管:常用的有长吸管和短吸管两类,长吸管也称刻度吸管,其改良后管上部有球型刻度改良吸管,刻度吸管用于移动液体,常用1ml和10ml两种,短吸管也叫滴管,分弯头和直头两种;

(5)离心管:离心管是细胞培养中使用最广泛的器皿,根据用途不同形态各样,常用于细胞培养的离心管有大腹式尖底离心管和普通尖底离心管两类,前者分别为50ml、30ml、15ml;后者则多为10ml和5ml;

(6)其它:如三角烧瓶、烧杯、量筒、漏斗、注射器等。

 

细胞培养温度

 

维持培养细胞旺盛生长,必须有恒定而适宜的温度,不同种类的细胞对培养温度要求也不同,人体细胞培养的标准温度为36.5℃±0.5℃,偏离这一温度范围,细胞的正常代谢会受到影响,甚至死亡。

培养细胞对低温的耐受力较对高温强,温度上升不超过39℃时,细胞代谢与温度成正比;人体细胞在39-40℃1小时,即能受到一定损伤,但仍有可能恢复;在40-41℃1小时,细胞会普遍受到损伤,仅小半数有可能恢复;41-42℃1小时,细胞受到严重损伤,大部分细胞死亡,个别细胞仍有恢复可能;当温度在43℃以上1小时,细胞全部死亡;相反,温度不低于0℃时,对细胞代谢虽有影响,但并无伤害作用;把细胞放入25-35℃时,细胞仍能生存和生长,但速度减慢;在4℃数小时后,再回到37℃培养,细胞仍能继续生长,细胞代谢随温度降低而减慢,当温度降至冰点以下时,细胞可因胞质结冰受损而死亡。但是,如果向培养液中加入一定量的冷冻保护剂(二甲亚砜或甘油),可在深低温下如-80℃或-196℃(液氮)长期保存。

合适的气体环境

 

气体是哺乳动物细胞培养生存必需条件之一,所需气体主要有氧气和二氧化碳,氧气参与三羧酸循环,产生供给细胞生长增殖的能量和合成细胞生长所需用的各种成分,开放培养时一般把细胞置于95%空气加5%二氧化碳混合气体环境中,二氧化碳既是细胞代谢产物,也是细胞生长繁殖所需成分,它在细胞培养中的主要作用在于维持培养基的pH值,大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4,偏离这一范围对细胞培养将产生有害的影响,但细胞耐酸性比耐碱性大一些,在偏酸环境中更利于细胞生长.但有一些细胞也喜欢偏碱环境中生长,如成纤维细胞最适合pH是7.4-7.6,每种细胞都有其最适pH值。