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组织培养实验室规划设计

文档名称:组织培养实验室规划设计
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上传者:einf
添加时间:2019/05/14
内容摘要:
组织培养实验室规划设计
一、实验室要求
理想的组织培养实验室应该建立在安静、清洁、远离污染源的地方,最好在常年主风向的上风方向,尽量减少污染。规模化生产的组织培养实验室最好建在交通方便的地方,便于培养产品的运送。
实验室的建设均需考虑两个方面的问题:一是所从事的实验的性质,即是生产性的还是研究性的,是基本层次的还是较高层次的;二是实验室的规模,规模主要取决于经费和实验性质。
无论实验室的性质和规模如何,实验室设置的基本原则是:科学、高效、经济和实用。一个组织培养实验室必须满足3个基本的需要:实验准备(培养基制备、器皿洗涤、培养基和培养器皿灭菌)、无菌操作和控制培养。此外,还可根据从事的实验要求来考虑辅助实验室及其各种附加设施,使实验室更加完善。
在进行植物组织培养工作之前,首先应对工作中需要哪些最基本的设备条件有个全面的了解,以便因地制宜地利用现有房屋,或新建、改建实验室。实验室的大小取决于工作的目的和规模。以工厂化生产为目的,实验室规模太小,则会限制生产,影响效率。在设计组织培养实验室时,应按组织培养程序来没计,避免某些环节倒排,引起日后工作混乱。植物组织培养是在严格无菌的条件下进行的。要做到无菌的条件,需要一定的设备、器材和用具,同时还需要人工控制温度、光照、湿度等培养条件。
二、实验室组成
(一)基本实验室
基本实验室包括准备室、洗涤灭菌室、无菌操作室、培养室、缓冲间,是组织培养实验所必须具备的基本条件。如进行工厂化生产,年产4~20万,需3~4间实验用房。实验室设计布局如下:
1、准备室(化学实验室)
功能:又叫化学实验室,进行一切与实验有关的准备工作:完成所使用的各种药品的贮备、称量、溶解、器皿洗涤、培养基配制与分装、培养基和培养器皿的灭菌、培养材料的预处理等。
要求:最好有20 m2左右。要求宽敞明亮、以便于放置多个实验台和相关设备,方便多人同时工作;同时要求通风条件好,便于气体交换;实验室地面应便于清洁,并应进行防滑处理。
分体式-研究性质实验室,分开的若干房间将准备室分解为药品贮藏室、培养基配制与洗涤室和灭菌室等,功能明确,便于管理,但不适于大规模生产。
通间式-规模化实验室,准备室一般设计成大的通间,使试验操作的各个环节在同一房间内按程序完成。准备试验的过程在同一空间进行,便于程序化操作与管理,试验中减少各环节间的衔接时间,从而提高工作效率。此外还便于培养基配制、分装和灭菌的自动化操作程序设计,从而减少规模化生产的人工劳动,更便于无菌条件的控制和标准化操作体系的建立。
设备:准备室应具备实验台、药品柜、水池、仪器、药品、防尘橱(放置培养容器)、冰箱、天平、蒸馏水器、酸度计及常用的培养基配制用玻璃仪器等。
2、洗涤灭菌室
功能:完成各种器具的洗涤、干燥、保存、培养基的灭菌等。
要求:洗涤灭菌室根据工作量的大小决定其大小,一般面积控制在30~50 m2。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽,用来清洗玻璃器皿。中央实验台还 应配置2个水槽,用于清洗小型玻璃器皿。如果工作量大,可以购置一台洗瓶机。准备1~2个洗液缸,专门用于洗涤对洁净度要求很高的玻璃器皿,地面应耐湿并 排水良好。
设备:水池、落水架、中央实验台、高压灭菌锅、超声波清洗器、干燥灭菌器(如烘箱)等。
3、无菌操作室(接种室)
功能:也叫接种室,主要用于植物材料的消毒、接种、培养物的转移、试管苗的继代、原生质体的制备以及一切需要进行无菌操作的技术程序,是植物离体培养研究或生产中最关键的一步。
要求:接种室宜小不宜大,一般10~20 m2即可,其规模根据实验需要和环境控制的难易程度而定。要求封闭性好,干爽安静,清洁明亮,能较长时间保持无菌,因此不易设在容易受潮的地方;地面、天花板及四壁尽可能密闭光滑,易于清洁和消毒;配置拉动门,以减少开关门时的空气扰动;为便于消毒处理,地面及内墙壁都应采用防水和耐腐蚀材料;为了保持清洁,无菌室应防止空气对流。接种室要求在适当位置吊装 1~2盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌。最好安装一小型空调,使室温可控,这样可使门窗紧闭,减少与外界空气对流。
一般新建实验室的无菌室在使用之前应进行灭菌处理,处理方法是甲醛和高锰酸钾熏蒸,并需定期灭菌处理,还可用紫外线照射1~2h/周,或每次使用前照射10~30min。
设备:紫外灯、空调、解剖镜、消毒器、酒精灯、接种器械(接种镊子、剪刀、解剖刀、接种针),实验台、和搁架,还有超净工作台和整套灭菌接种仪器、药品等。
4、培养室
功能:对接种到培养瓶等器皿中的植物离体材料进行控制条件下的培养,无论是研究性实验室还是生产性实验材料进行培养的场所。
要求:约需10~20 m2左右,培养室的大小可根据需要培养架的大小、数目、及其他附属设备而定,其设计以充分利用空间和节省能源为原则。基本要求是能够控制光照和温度,并保持相对的无菌环境,因此,培养室应保持清洁和适度干燥;为满足植物培养材料生长对气体的需要,还应安装排风窗和换气扇等培养室的换气装置;为节省能源和空间,应配置适宜的培养架,并安装日光灯照明。
研究用实验室,通常可根据光照时间设置成长日照、中日照、短日照培养室,也可以根据温度设置成高温和低温培养室,每一个培养室的空间不宜过大,便于对条件的均匀控制。进行精细培养类型如细胞培养和原生质体培养,可采用光照培养箱或人工气候箱代替培养室。
为了控制培养室的温度和光照时间及其强度,培养室的房间不要窗户,但应当留一个通气窗,并安上排气扇。室内温度由空调控制,光照由日光灯控制。天花板和内墙最好用塑料钢板装修,地面用水磨石或瓷砖铺设,一般要分两间,一为光照培养室,一为暗培养室。培养室外应有一预备间或走廊。
培养材料放在培养架上培养。培养架大多由金属制成,一般设5层,最低一层离地高约l0cm,其他每层间隔30cm左右,培养架即高 1.7m左右。培养架长度都是根据日光灯的长度而设计,如采用40W日光灯则长1.3m,采用30W日光灯则长lm,宽度一般为60cm。日光灯一般用40W,固定在培养架的侧面或搁板的下面,每层有两支日光灯,距离在20cm,光照强度为2000~3000lx。
培养室最重要的因子是温度,一般保持在20~27℃左右,具备产热装置,并安装窗式或立式空调机。由于热带植物和寒带植物等不同种类要求不同温度,最好不同种类有不同的培养室。
室内湿度也要求恒定,相对湿度以保持在70%~80%为好,可安装加湿器。控制光照时间可安装定时开关钟,一般需要每天光照10~16h,也有的 需要连续照明。短日照植物需要短日照条件,长日照植物需要长日照条件。现代组培实验室大多设计为采用天然太阳光照作为主要能源,这样不但可以节省能源,而且组培苗接受太阳光生长良好,驯化易成活。在阴雨天可用灯光作补充。
设备:培养架(控温控光控湿)、摇床、转床、自动控时器、紫外灯、光照培养箱或人工气候箱、生化培养箱、边台实验台用于拍摄培养物生长状况,除湿机、显微镜、温湿度计、空调等。
5、缓冲间
功能:是进入无菌室前的一个缓冲场地,减少人体从外界带入的尘埃等污染物。工作人员在此换上工作服、拖鞋,戴上口罩,才能进入无菌室和培养室。进入无菌操作室前在此更衣换鞋,以减少进出时带入接种室杂菌。
要求:缓冲间需3~5 m2,可建在准备室外或无菌操作室外,应保持清洁无菌;备有鞋架和衣帽挂钩,并有清洁的实验用拖鞋、已灭菌过的工作服;墙顶用1~2盏紫外灯定时照射,对衣物进行灭菌。缓冲间最好也安一盏紫外线灭菌灯,用以照射灭菌。缓冲间的门应该与接种室的门错开,两个门也不要同时开启,以保证无菌室不因开门和人的进出带进杂菌。
设备:1~2盏紫外灯、水槽、实验台、鞋帽架、柜子、灭菌后的工作服、拖鞋、口罩。
(二)辅助实验室
根据研究或生产的需要而配套设置的专门实验室,主要用于细胞学观察和生理生化分析等。
1、细胞学实验室
功能:用于对培养物的观察分析与培养物的计数,对培养材料进行细胞学鉴定和研究,由制片室和显微观察室组成。制片是获取显
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