植物细胞无尘无菌实验室GMP工程

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  无菌操作区只限于细胞培养及其他无菌操作的区域，能与外界隔离，不能穿行或受其他干扰。理想的无菌操作室应划为三部分：更衣室、缓冲间、无菌操作间。更衣室供更换衣服、鞋子及穿戴帽子和口罩；缓冲间位于更衣间与操作间之间，目的是为了保证操作间的无菌环境。无菌操作间于无菌操作、细胞培养；其大小要适当，且其**部不宜过高，不**过2.5m，以保证紫外线的效果；墙壁光滑无死角以便清洁和消毒。工作台安置不应靠墙壁，台面要光滑压塑作表面，漆成白色或灰色以利于解剖组织及酚红显示pH的观察。  
  清洁和消毒区应与其他区域分开，主要进行所有细胞培养器皿的清洗、准备、消毒及三蒸水制备等工作。储藏区：主要存放各类冰箱、干燥箱、液氮罐、无菌培养液、培养瓶等，此环境也需要清洁无尘。孵育区：本区对无菌的要求虽不比无菌区严格，但仍需清洁无尘，因此也应设置在干扰少而非来往穿行的区域。孵育可在孵箱或可控制温度的温室中进行，后者费用高，一般实验室多采用孵箱进行工作。制备区：在该区主要进行培养液及有关培养用的液体等的制备。 
  目前绝大部分细胞实验室使用**净工作台实现无菌操作，具有操作简单、安装方便、占用空间小且净化效果很好。侧流式工作台：空气净化后的气流由左或右侧通过工作台面流向对侧，也有从上向下或从下向**向对侧，形成气流屏障保持工作区无菌，工作台结构为封闭式；外流式工作台：净化后的空气面向操作者流动，因而外方气流不致混入操作，工作台结构为开放式，但进行有害物质实验操作对操作者不利。**净工作台应需要定期请有关部门检查洁净度，符合要求的**净工作台其洁净度应达到100级，用尘埃粒子计数仪检测粒径≤5μm的尘埃粒子数量不应**过3.5个/L；空气流量应控制在0.75-1.0m3/s；菌落数平均<1个，根据无菌状况必要时需要置换过滤器。

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实验室空气减湿方法及设备
1.减湿的方法
目前，常用的减湿方式有：冷却减湿、压缩减湿、吸收减湿、吸附减湿、组合减湿等。其中压缩减湿是把空气压缩以凝结多余水分，很少采用。
2.冷却减湿
冷却减湿，是目前洁净空调夏季应用较为广泛的一种减湿方式。冷却减湿有两种：表面冷却(表面式)、喷淋冷却(直接接触式)。相比而言，**种方式在组合式空调机组中应用更多一些。冷却减湿采用外接低温水等冷源，在对空气进行降温处理的同时降低了空气的相对湿度，减湿效果较好。直接在洁净室(区)内设置单的减湿设备，通常采用电气去湿器。这种减湿器结构小巧，设有立的压缩、冷凝、蒸发等制冷系统及风机系统，底盘上可加装小轮便于移动，十分方便，但减湿能力受到一定限制。
3.吸收减湿
吸收减湿的原理，是由于空气中水蒸气分压力大于吸湿剂表面饱和水蒸气的分压力，在压力差的作用下，空气中的水蒸气被吸湿剂吸收，并与之结合成水化物，直至吸湿剂饱和为止。常见的吸湿剂有氯化钙、氯化锂、三甘醇等。其中氯化锂由于吸湿量大，不会产生水溶液腐蚀设备以及再生简单，被广泛应用在转轮除湿机上。
吸湿剂可以再生。再生过程是吸湿的逆过程。再生时，通过高湿空气将转轮内纤维纸转芯加热，转芯内水蒸气分压力**空气的水蒸气分压力，氯化锂中的水分被空气带走，氯化锂重新变为结晶状而具备了吸湿能力。再生空气的加热有电加热、蒸汽加热两种形式。
氯化锂转轮除湿机的特点：除湿量大，转轮的蜂窝状孔道直径仅1.5mm，1m3体积转轮纸芯的吸湿面积可达3000m2，维护管理及运行调节简便，再生*，使用年限长，低温低湿状态下除湿效果好等，如与冷冻机联合使用，可获得-30℃以下低空气；此外，由于氯化锂具有强烈的杀菌作用，能将空气中90%以上的杀掉，因此在制药、食品、无菌室手术室等场合都得到广泛应用。
4.吸附减湿
吸附减湿的原理与吸收减湿基本类似，是由于水分在吸附剂表面毛细孔所形成的凹形弯月面上有很低的水蒸气分压力的缘故。
常用的吸附剂有硅胶。硅胶是一种*、无臭、无腐蚀性的固体，色泽半透明，多孔呈结晶块，孔的平均直径为4×10-7mm，仅为分子直径的7~10倍。在毛细孔的作用下，硅胶能吸附空气中的水分。吸湿率一般为其质量的30%。硅胶主要有白硅胶(原色)、蓝硅胶(变色)两种。 吸湿后的硅胶经150~180℃的热风加热再生后，能重复使用。以无机纤维为基材将硅胶以化学反应的方式形成并制成蜂窝状转轮，就成了活性硅胶转轮除湿机。

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实验室循环水冷却塔
冷却塔是将携带热量的冷却水在塔中与空气进行热交换，将热量传输给空气并散入大气环境中去的装置。
冷却塔有湿式冷却塔(简称湿塔)和干式冷却塔(简称干塔)之分。在湿塔中，空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气。湿塔热交换效率高，水被冷却的限温度为空气的湿球温度。但需要有补给水的水源，以补充由于蒸发和吹风造成的水损失，并保证稳定的水质。在缺水地区，只能用干塔。干塔中空气与水的热交换是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。干塔热交换效率比湿塔低，冷却的限温度为空气的干球温度。这里主要介绍湿塔。
湿式冷却塔的分类：
湿式冷却塔的结构型式很多，基本上可以按照送入空气的方式和填料(通称淋水装置)的形式进行分类。根据送风方式的不同，冷却塔可以分为如下三种基本类型：
(1) 机械通风冷却塔，空气由送风机或抽风机引入冷却塔；
(2)风筒式冷却塔，由设有很高的抽风筒而形成通风，通称为自然通风式冷却塔；
(3) 开放式(或称大气式)冷却塔，利用风力和或多或少自然对流作用使空气进入冷却塔。
按照淋水装置的结构和达到扩大水与空气接触表面积的手段不同，冷却塔又可分为水膜式、点滴式和喷射式三种。此外，根据水与空气相对流动方向的不同，分为逆流式和横流式。也有些冷却塔，采用机械通风与自然通风、逆流式与横流式相结合的形式。
塔型的选择主要从循环水的温度范围、气象条件、传热效率、动力消耗、投资及环境保护等因素来考虑。在不同的工厂和不同的地理环境，起支配作用的因素是不同的，故不能一概而论。一般来说，机械通风冷却能保证较稳定的冷却效果，它的冷却负荷可达(8~10)×104kcal/(m2•h)以上，比自然通风的冷却负荷约高一倍，它的造价低，占地面积也较少，在石油化工生产中，多采用机械通风冷却塔。自然通风冷却塔的主要特点是不设风机，因此动力消耗低，且维护方便；它的另一特点是因排气位置高，从而对环境的污染较小。

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细胞培养实验室规划要求：
细胞培养是一种无菌操作技术，要求工作环境和条件必须保证无微生物污染和不受其它有害因素的影响，其实验室设计的原则是防止微生物污染和有害因素影响，要求工作环境清洁，空气清新，干燥和无烟尘。细胞培养室的设计原则一般是无菌操作区设在室内较少走动的内侧，常规操作和封闭培养于一室，而洗刷消毒在另一室。
常用设施及设备
(1)**净工作台：也称净化工作台，分为侧流式，直流式和外流式类。
(2)无菌操作间：一般由更衣间，缓冲间和操作间三部分组成。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，水浴锅，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。
细胞培养实验室规划要求
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，*，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：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簿均匀，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称改良吸管,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，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。
培养细胞对低温的耐受力较对高温强，温度上升不**过39时，细胞代谢与温度成正比；人体细胞在39-401小时，即能受到一定损伤，但仍有可能恢复；在40-411小时，细胞会普遍受到损伤，仅小半数有可能恢复；41-421小时，细胞受到严重损伤，大部分细胞，个别细胞仍有恢复可能；当温度在43以上1小时，细胞全部。
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；放在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。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，如成纤维细胞适合pH是7.4-7.6。每种细胞都有其适pH值。
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