在該區(qū)主要進行培養(yǎng)液及有關(guān)培養(yǎng)用的液體等的制備。關(guān)于細胞房建設(shè)知識
細胞培養(yǎng)實驗室的設(shè)置
組織細胞培養(yǎng)技術(shù)與其他一般實驗室工作的主要區(qū)別在于要求保持無菌操作,避免微生物及其他有害因素的影響。目前超凈工作臺的廣泛使用,很大程度上方便了組織細胞培養(yǎng)工作,并使一些常規(guī)實驗室有可能用于進行細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)實驗室應(yīng)能進行六方面的工作:無菌操作、孵育、制備、清洗、消毒滅菌處理、1.無菌操作區(qū)
(1)無菌操作室:無菌操作區(qū)只限于細胞培養(yǎng)及其他無菌操作的區(qū)域,zui好能與外界隔離不能穿行或受其他干擾。理想的無菌操作室應(yīng)劃為三部分
a)更衣室一一供更換衣服、鞋子及穿戴帽子和口罩
b)緩沖間一一位于更衣間與操作間之間,目的是為了 操作間的無菌環(huán)境,同時可放置恒溫培養(yǎng)箱及某些必需的小型儀器
c)無菌操作間一一專用于無菌操作、細胞培養(yǎng)。其大小要適當(dāng),且其頂部不宜過高(不超過2.5m)以 紫外線的有效滅菌效果;墻壁光滑無死角以便清潔和消毒。工作臺安置不應(yīng)靠墻壁,臺面要光滑壓塑作表面,漆成白色或灰色以利于解剖組織及酚紅顯示pH的觀察。無菌操作間的空氣消毒:
紫外線燈一一產(chǎn)生臭氧,并且室內(nèi)溫度及濕度均較高,不利于工作人員健康。
空氣過濾的恒溫恒濕裝置一一zui好
無臭氧紫外線消毒器
電子消毒滅菌器一一在高壓電場作用下,電子管的內(nèi)外電極發(fā)生強烈電子轟擊,使空氣電離而將空氣中的氧轉(zhuǎn)換成臭氧。臭氧是一種強氧化劑,能同細菌的胞膜及酶蛋白氫硫基進行氧化分解反應(yīng),從而靠臭氧氣體彌漫性擴散達到殺菌之目的,消毒時沒有死角。消毒后空間的殘留臭氧只需30~4min即能自行還原成氧氣,空氣不留異味,消毒物體表面不留殘(2)凈化工作臺:操作簡單,安裝方便,占用空間小且凈化效果很好。一般細菌培養(yǎng)室使用的凈化工作臺主要有兩種:a)側(cè)流式或稱垂直式b)外流式或稱水平層流式
凈化工作臺工作原理(大致相同)一一通常是將室內(nèi)空氣經(jīng)粗過濾器初濾,由離心風(fēng)機壓入靜壓箱,再經(jīng)高效空氣過濾器精濾,由此送出的潔凈氣流以一定的均勻的斷面風(fēng)速通過無菌區(qū),從而形成無塵無菌的高潔凈度工作環(huán)境。
側(cè)流式工作臺一一空氣凈化后的氣流由左或右側(cè)通過工作臺面流向?qū)?cè),也有從上向下側(cè)流式工作臺一一空氣凈化后的氣流由左或右側(cè)通過工作臺面流向?qū)?cè),也有從上向下或從下向上流向?qū)?cè),形成氣流屏障保持工作區(qū)無菌。工作臺結(jié)構(gòu)為封閉式。
外流式(水平式)工作臺—一凈化后的空氣面向操作者流動,因而外方氣流不致混入操作,但進行有害物質(zhì)實驗操作則對操作者不利。工作臺結(jié)構(gòu)為開放式(已用)。
凈化工作臺應(yīng)用注意
(1)凈化工作臺應(yīng)安裝在隔離好的無菌間或清潔無塵的房間內(nèi),以兔塵土過多易使過濾器阻塞,降低凈化效果,縮短其使用壽命
(2)新安裝的或長期未使用的工作臺,工作前必須對工作臺和周圍環(huán)境用真空吸塵器或產(chǎn)生纖維的工具進行清潔工作,然后再采用藥物滅菌法或紫外線滅菌進行滅菌處理
3)使用凈化工作臺前,應(yīng)先用75%酒精擦洗臺面,并提前以紫外線滅菌燈照射30~5omin處理浄化工作區(qū)內(nèi)積存的微生物。關(guān)閉滅菌燈后應(yīng)啟動風(fēng)機使之運轉(zhuǎn)兩分鐘后再進行培養(yǎng)操作。
(4)凈化工作區(qū)內(nèi)不應(yīng)存放不必要的物品,以保持潔凈氣流流型不受干擾。
5)注意凈化區(qū)內(nèi)氣流的變化,一旦感到氣流變?nèi)?,如酒精燈火焰不動,加大電機電壓仍未見情況改變則說明濾器己被阻塞,應(yīng)及時更換。一般情況下,高效過濾器三年更換一次更換高過濾器應(yīng)請專業(yè)人員操作,以保持密封良好。粗過濾器中的過濾布(無紡布)應(yīng)定期清洗更換,時間應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境潔凈程度而定,通常間隔3-6個月進行一次。
(6)凈化工作臺使用完畢應(yīng)及時清理工作臺面上的物品并用酒精擦洗臺面使之始終保持(7)凈化工作臺應(yīng)定期進行功能測試,檢查凈化工作臺各項工作指標是否達到要求,例如進行無菌試驗,定期檢查臺面空氣的潔凈度是否達標。超凈工作臺的無菌程度檢査超凈工作臺在消毒處理后,無菌試驗前及操作過程中需檢查空氣中菌落數(shù);取直徑約90mm平皿,在超凈工作臺內(nèi)點燃酒精燈,在酒精燈旁,以無菌操作,將平皿半開注入溶化的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基約20m,制成平板,在30~35℃預(yù)培養(yǎng)48小時,證明無菌后將平板3個,以無菌方式帶入超凈工作臺內(nèi)左、中、右各放一個;打開平皿蓋扣置,平板在空氣中暴露30分鐘后將平皿蓋蓋好,置30~35℃培養(yǎng)48小時,取岀檢查,100級清潔度要求:3個平皿上生長的菌落數(shù)平均不得超過1個。
超凈工作臺應(yīng)定期請有關(guān)部門檢查其潔凈度,應(yīng)達到100級(一般用塵埃粒子計數(shù)儀)檢測塵埃粒徑≤5的粒數(shù)不得超過3.5個/升;空氣流量應(yīng)控制在0.75~1.0m3/s;細菌菌落數(shù)平均<1個,可根據(jù)無菌狀況必要時置換過濾器。
2.孵育區(qū)
本區(qū)對無菌的要求雖不比無菌區(qū)嚴格,但仍需清潔無塵,因此也應(yīng)設(shè)置在干擾少而非來主穿行的區(qū)域。孵育可在孵箱或可控制溫度的溫室中進行,后者費用高,一般實驗室多采用孵箱進行工作。
3.制備區(qū)
在該區(qū)主要進行培養(yǎng)液及有關(guān)培養(yǎng)用的液體等的制備。
4.儲藏區(qū)
主要存放各類冰箱、干燥箱、液氮罐、無菌培養(yǎng)液、培養(yǎng)瓶等,此環(huán)境也需要淸潔無塵
5.清洗和消毒滅菌區(qū)
清潔和消毒滅菌區(qū)應(yīng)與其他區(qū)域分開,主要進行所有細胞培養(yǎng)器皿的清洗、準備、消毒及三蒸水制備等工作
(-)細胞培養(yǎng)實驗室的設(shè)備
組織細胞培養(yǎng)室除一般實驗室的普通常規(guī)設(shè)備外,尚有一些特殊需要的設(shè)備。基本可分為兩大類:第 一類為常用的基本設(shè)備;第二類為較 的特殊設(shè)備。
常用的基本設(shè)備
(1)儀器
a)顯微鏡:倒置顯微鏡一一是組織細胞培養(yǎng)室所必需的日常工作常規(guī)使用設(shè)備之
便于掌握細胞的生長情況并觀察有無污染等。一一若有條件,尚可配置帶有照相系統(tǒng)的高質(zhì)量相差顯微鏡、解剖顯微鏡、熒光顯微鏡、錄像系統(tǒng)或縮時電影拍攝裝置等,以便隨時觀察記錄、攝影細胞生長情況。
b)培養(yǎng)箱: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,大多數(shù)情況下,zui適溫度是37℃,溫差變化一般不應(yīng)超過±0.5℃,細胞在溫度升高2℃時,持續(xù)數(shù)小時即不能耐受,40℃以上將很快死亡。因此需要有能控制溫度的培養(yǎng)箱,如具有較高靈敏度的恒溫培養(yǎng)箱及CO2培養(yǎng)箱
恒溫培養(yǎng)箱——應(yīng)選隔水式或皛體管自控溫培養(yǎng)箱,此類培養(yǎng)箱靈敏度髙,溫度控制較」穩(wěn)定。一般的恒溫培養(yǎng)箱價格較便宜,其缺點是只宜于作密閉式培養(yǎng)。
co2培養(yǎng)箱——目前多數(shù)的細胞培養(yǎng)室已廣泛使用。CO2培養(yǎng)箱的優(yōu)點是能夠提供進行細胞培養(yǎng)時所需要的一定量的αo2(常用濃度為5%),易于使培養(yǎng)液的pH保持穩(wěn)定,適用
于開放或半開放培養(yǎng)。培養(yǎng)細胞的器皿可用培養(yǎng)皿、培養(yǎng)板或培養(yǎng)瓶;當(dāng)使用培養(yǎng)瓶時,可將瓶蓋略微旋松,使培養(yǎng)瓶內(nèi)與外界保持迺氣狀態(tài)。由于這種培養(yǎng)方法培養(yǎng)器皿內(nèi)部與外界相通,培菾箱內(nèi)空氣必須保持清潔,應(yīng)定期以紫外線照射或酒精消毒。同時培養(yǎng)箱應(yīng)放置盛有無菌蒸餾水的水槽,防止培養(yǎng)液蒸發(fā),使箱內(nèi)相對濕度始終保持為10%。
c}干燥箱:用于細胞垶養(yǎng)箱的有些器械、器皿需要烘干后才能使用,玻珓器皿等須干熱消毒。干熱消毒時,電熱干燥箱升溫較高,一般需達到160℃以上。通常使用鼓風(fēng)式電熱干燥箱。其優(yōu)點是溫度均勻、效果較好,缺點是升溫過程較慢。升溫時不能先升溫后鼓風(fēng)而應(yīng)鼓風(fēng)與升溫同時開始,至100℃時,停止鼓風(fēng),應(yīng)避免包裹器皿的紙或棉花燒焦,燒焦的碎屑可影響細胞的生長。消毒后,不能立即打開箱門以免驟冷而導(dǎo)致玻璃器皿損壞,應(yīng)等候溫度自然下降至100℃以下方可開門。
d純化水裝置:細胞培養(yǎng)對水的質(zhì)量要求較高,細胞培養(yǎng)以及與細胞培養(yǎng)工作相關(guān)的液體的配制用水必須事先嚴格純化處理。水純化時可采用離子交換裝置或蒸餾器。離子交換純水尚不能有效去除有機物,因此用水時尚需再次蒸餾。進行細胞培養(yǎng)時配制各種培養(yǎng)液及試劑等均需使用三次蒸餾水:即使是用于玻璃器皿的沖洗,也應(yīng)使用二次以上蒸餾水。目前國內(nèi)使用較多的是自動雙重純水蒸餾器(石英管加熱),使用方便,安全、蒸餾速度快(1600m/h)使用注意不可采用普通自來水蒸餾,以免蒸餾器內(nèi)很快結(jié)成水垢影晌蒸餾效果;同時,還需視蒸餾器內(nèi)存水垢程度定期徹底淸洗蒸餾器ε正確的使用方法是將經(jīng)金屬蒸餾器蒸餾的蒸餾水加入玻璃蒸餾器內(nèi)進行再次蒸餾。般配制培養(yǎng)液的用水應(yīng)在配液前蒸餾,不宜使用存放數(shù)日的三蒸水,以免影響培養(yǎng)用水的質(zhì)量。目前市場上供應(yīng)的是含有各種級別和類型的采用一種或多種純化方法相結(jié)合的使普通水純化為純水和超純水的純水系統(tǒng)可供選擇。例如:設(shè)計靈活的可以掛壁、也可為臺式,也可以有儲水箱、也可直接用分液槍的純水裝置;還可根據(jù)各類實驗用水需求選擇配備有效殺菌或去除DNA酶、RNA酶、蛋白酶等,甚至可有效去除掉熱源、內(nèi)毒素的超濾型純水器。e)冰箱:細胞培養(yǎng)室必須配備
a普通冰箱或冷藏柜儲存培養(yǎng)液、生理鹽水、 Hanks液試劑等培養(yǎng)用的物品及短期保存組織標本
b低溫冰箱(-20℃)、超低溫冰箱
用于儲存需要冷凍保存生物活性及較長時期存放的制劑,如酶、血清等。細胞培養(yǎng)室的冰箱應(yīng)屬專用,不得存放易揮發(fā)、易燃燒等對細胞有害的物質(zhì),且應(yīng)保持清潔
f)細胞冷凍儲存器:儲存器常用的是液氮容器。根據(jù)使用需要分為不同的類型及多種規(guī)格。
選擇購置液氮容器時要綜合考慮容積大小,取放使用方便及液氮揮發(fā)量(經(jīng)濟)三種因素。液氮容器的大小可自25L~500L,可以儲存1m的安瓿250~1500個左右。液氮溫度可低達-196℃,使用時應(yīng)防止凍傷。由于液氮不斷揮發(fā),應(yīng)注意觀察存留液氮情況,及時定期補充液氮,避兔揮發(fā)過多而致細胞受損目前,國內(nèi)各類實驗室已廣泛使用新型的細胞冷凍儲存器。市場所提供的各種新型的細胞冷凍儲存器具有性能優(yōu)異,使用方便等特點。例如:可通過 的電子控制器實現(xiàn)凍存自動化并監(jiān)測液氮水平和樣品溫度, 樣品溫度始終處于設(shè)定溫度點;可配備 的報警系統(tǒng),分別警報液氮液面、溫度、電池、電壓、電源等失常情況同時具備熱氣體旁路系統(tǒng),防止高于-130℃的暖空氣進入液氮罐,從而更有效地保護樣品,防止升溫另外,多種規(guī)格的 液氮運輸,供應(yīng)罐系列不僅移動方便,還可通過連接管給儲存罐補充液氮,提高工作效率, 樣品安全
g)離心杋:進行細胞培養(yǎng)時,常規(guī)需要進行制備細胞懸液、調(diào)整細胞密度、洗滌、收集細胞等工作,通常需要使用離心機a一般可常規(guī)配置4000pm的國產(chǎn)臺式離心機,例如細胞沉降,使用80~100g的離心機即可,離心力過大有時可能引起細胞的損傷
b另外,可根據(jù)需嬰添置其他類型如大容量或可調(diào)節(jié)溫度的離心機等
c若需特殊用途,例如某些細胞的分離制備需梯度離心,則需另行配置實驗所需的具備其他特殊功能的離心機。
h)天平:常用的有扭力天平、精密天平及各種電子天平。
分析天平的感量為0.1mg、0.01mg和o.001mg。根據(jù)稱取物質(zhì)的量和稱量精度的要求選擇適宜級別的天平。要求精密稱定時,當(dāng)取樣量大于100mg選用感量為0.1mg天平,在100-10mg選用感量為001mg天平,小于10mg選用感量為0.001mg天平消毒器:直接或間接與細胞接觸的物酤均需消毒滅菌處理。常用:
a。手提式高壓蒸汽消毒器
b。目前市場上,具有高效、安全、方便等性能,適用于各種器皿、液體、培養(yǎng)基的高壓滅菌裝置己在流通(如脈動真空滅菌器)??晒┦褂谜咴跍缇耐瑫r監(jiān)測滅菌容器內(nèi)的壓力和溫度, 滅菌質(zhì)量和安全,并可邇過記憶(儲存)支持系統(tǒng)改變各種參數(shù)(例如滅菌、排氣、加熱等參數(shù)),即使在進行滅菌時發(fā)生停電故障,仍可保留所設(shè)定的參數(shù)
j)濾器:目前細胞培養(yǎng)工作中采用的培養(yǎng)用液,包括人工合成培養(yǎng)液、血清、消化用胰酶等常含有維生素、蛋白、多肽、生長因子等物質(zhì),這些物質(zhì)在高溫或射線照射下易發(fā)生變性或失去功能,因而上述液體多采用濾過消毒以除去細菌目前常使用的濾器有zeis濾器、璃濾器和微孔濾器,各種濾器有其使用原理和特點(后詳述)。
(2)培養(yǎng)用器皿
a)培養(yǎng)器皿:供細胞接種、生長等用的器皿,可由透明度好、無毒的中性硬質(zhì)玻璃或無毒而透明光滑的特制塑料制成
a)玻璃培養(yǎng)器皿的優(yōu)點是多數(shù)細胞均可生長,易于清洗、消毒,可反復(fù)使用,并且透明而便于觀察;缺點是易碎,清洗時費人力
(b)塑料制培養(yǎng)器皿的優(yōu)點是一次性使用,廠家已消毒滅菌密封包裝,打開即可用于細胞
培養(yǎng)操作建設(shè)方案之動物細胞培養(yǎng)實驗室在生命科學(xué)科領(lǐng)域中細胞學(xué)有著至關(guān)重要的地位,近年來細胞學(xué)發(fā)展迅速,并取得了相當(dāng)大的進展,細胞學(xué)相關(guān)實驗室的建設(shè)也是各個研究院及院校生物學(xué)科必備的實驗室細胞相關(guān)實驗所需儀器及耗材種類繁多,接下來就細胞培養(yǎng)實驗室常用儀器作下簡單介紹:、純水系統(tǒng)細胞培養(yǎng)用水一般要求雙蒸水(08MΩ以上),實際上普通蒸餾水經(jīng)玻璃器皿中按標準方法蒸餾二次得到的雙蒸水是不能滿足要求的,而且水中的內(nèi)毒素直接參與細胞凋亡,血淸中
內(nèi)毒素含量越低,對細胞毒性越小,越利于細胞的生長和傳代;內(nèi)毒素含量過高,會直接導(dǎo)致細胞提前老化。因此建議配置正式的水純化系統(tǒng)。液氮罐為了保存細胞,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℃,因此,需要液氮罐。在此環(huán)境中,一般細胞可以保存十年具有活性超凈工作臺/生物安全柱細胞培養(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,因此超凈工作臺或生物安全柜就必須配備
四、co2培養(yǎng)箱
CO2培養(yǎng)箱是細胞培養(yǎng)的必備儀器,它為細胞提供了一個體外培養(yǎng)的舒適環(huán)境,如適宜的溫度、濕度、酸堿度、O2濃度等。細胞在體外培養(yǎng)時很容易受到各種細菌、微生物的感染,因此,CO2培養(yǎng)箱的滅菌和抑菌能力就顯得尤為重要。
五、恒溫水浴
從液氮或超低溫冰箱中取岀細胞凍存管需要立即放于37℃水浴中快速復(fù)蘇之后才傳代培養(yǎng),
因此,恒溫水浴也是細胞實驗室必備儀器。
、超低溫冰箱細胞的凍存過程需要一系列程序降溫,一般4℃下存放30min轉(zhuǎn)放-20℃1houJ再轉(zhuǎn)入至-80℃過夜,之后才可以轉(zhuǎn)移到液氮內(nèi)(196℃),這時就必須配備一臺-86℃超低溫冰箱。一般超低溫冰箱保存細胞可達數(shù)月,對于不需要長期凍存的細胞,可暫時放于超低溫冰箱保存。
七、離心機
細胞培養(yǎng)需要離心收集傳代細胞,所以需要配置低速的常溫離心機,對于后期細胞內(nèi)容物的分離則需要高速冷凍離心機
八、移液器和細胞培養(yǎng)的大量耗材
細胞實驗中有大量頻繁的移液操作,因此各種微量移液器、瓶口分配器、移液管控制器是必不可少的。各類細胞培養(yǎng)板、細胞培養(yǎng)瓶、移液管等耗材更是不可或缺的,而且一次性,用量極大除上述儀器外,高壓滅菌鍋、倒置顯微鏡也是細胞培養(yǎng)的必備儀器,發(fā)酵罐、轉(zhuǎn)瓶機等也常常見于細胞培養(yǎng)實驗室
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