第一章-细胞培养的设施与基本条件分析课件.ppt
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- 第一章 细胞培养 设施 基本条件 分析 课件
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1、1.1 1.1 细胞工程实验室的设置细胞工程实验室的设置1.2 1.2 常用仪器与设备常用仪器与设备1.3 1.3 实验室的生物安全(自学)实验室的生物安全(自学)第一章第一章 细胞培养的设施与基本条件细胞培养的设施与基本条件 预防培养细胞受到污染是细胞培养成功预防培养细胞受到污染是细胞培养成功与否的关键与否的关键n 为什么?生物体内的细胞可以通过机体的代谢、调节和保为什么?生物体内的细胞可以通过机体的代谢、调节和保护等机制而使其营养、环境、生长条件、抵抗有害因子能护等机制而使其营养、环境、生长条件、抵抗有害因子能力等方面处于最佳状况。而体外培养的细胞由于失去了对力等方面处于最佳状况。而体外培
2、养的细胞由于失去了对整体的依赖性,对实验室细胞培养的设施条件和人员素质整体的依赖性,对实验室细胞培养的设施条件和人员素质提出了较高的要求。提出了较高的要求。n 为了最大限度的创造既适合于细胞生长又可防治污染的环为了最大限度的创造既适合于细胞生长又可防治污染的环境,在培养过程中对细胞培养的设施、操作规程和检测方境,在培养过程中对细胞培养的设施、操作规程和检测方法等制定了严格的规范要求。法等制定了严格的规范要求。n 细胞工程实验室与其他一般实验室的主要区别在细胞工程实验室与其他一般实验室的主要区别在于,要求保持严格无菌环境,避免微生物及其他于,要求保持严格无菌环境,避免微生物及其他有害因子的影响。
3、有害因子的影响。 一般来讲,它应能进行六方面的工作:无菌操作、一般来讲,它应能进行六方面的工作:无菌操作、培养、制备、清洗、消毒灭菌处理和储藏。培养、制备、清洗、消毒灭菌处理和储藏。 一般来讲,它应能进行六方面的工作:无菌操作、一般来讲,它应能进行六方面的工作:无菌操作、培养、制备、清洗、消毒灭菌处理和储藏。各区最好培养、制备、清洗、消毒灭菌处理和储藏。各区最好分别设置于相连的各个房间,特别是无菌操作室最好分别设置于相连的各个房间,特别是无菌操作室最好能单独设置。如安排在一大实验室内,则无菌操作区能单独设置。如安排在一大实验室内,则无菌操作区与清洗、消毒灭菌区应分别位于两端,而培养、制备与清洗
4、、消毒灭菌区应分别位于两端,而培养、制备和储藏区位于此两区之间。和储藏区位于此两区之间。动物细胞工程实验室的设置动物细胞工程实验室的设置1.1 细胞工程实验室的设置 有其特殊的设置,如具有光照条件的培有其特殊的设置,如具有光照条件的培养室,试管苗培育所需的温室和移植驯化室养室,试管苗培育所需的温室和移植驯化室等。等。植物细胞工程实验室的设置植物细胞工程实验室的设置基本实验室基本实验室1.1 清洗间清洗间 根据工作量的大小决定其大小,一般面积控制在根据工作量的大小决定其大小,一般面积控制在3050 m2。在实。在实验室的一侧设置专用的洗涤水槽,用来清洗玻璃器皿、用具和培养材验室的一侧设置专用的洗
5、涤水槽,用来清洗玻璃器皿、用具和培养材料等。中央实验台还应配置料等。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。准备作量大,可以购置一台洗瓶机。准备12个洗液缸,专门用于洗涤对洁个洗液缸,专门用于洗涤对洁净度要求很高的玻璃器皿。净度要求很高的玻璃器皿。 还应配置落水架、干燥箱、超声波清洗器、纯水制备等。还应配置落水架、干燥箱、超声波清洗器、纯水制备等。 地面应耐湿并排水良好。地面应耐湿并排水良好。超超声声波波清清洗洗机机电电热热干干燥燥箱箱纯纯水水仪仪洗洗瓶瓶机机 主要用于有关培养用液体、培养基母液和培养基的配制等。主
6、要用于有关培养用液体、培养基母液和培养基的配制等。 面积面积60 m2左右,配备的主要仪器设备有:冰箱、实验台、药品柜、左右,配备的主要仪器设备有:冰箱、实验台、药品柜、器械柜、天平、微波炉、器械柜、天平、微波炉、pH计、玻璃棒、烧杯、磁力搅拌器、培养基计、玻璃棒、烧杯、磁力搅拌器、培养基分装器、抽气泵、电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液管(器)、分装器、抽气泵、电炉、各种规格的培养瓶、培养皿、移液管(器)、烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。冰箱以体积烧杯、量筒、容量瓶、储藏瓶等。冰箱以体积180200 L为宜,用于储为宜,用于储存培养基母液、激素、维生素等贵重药品、彩色胶卷及保存植物材料。存培
7、养基母液、激素、维生素等贵重药品、彩色胶卷及保存植物材料。天平应有不同感量。天平应有不同感量。1.2 制备室制备室pH计计天平天平移液器移液器 用于培养细胞所用器械、培养基的消毒与灭菌。用于培养细胞所用器械、培养基的消毒与灭菌。 配备实验台、高压灭菌锅、排风灭火设备、细菌过滤设备、干燥箱、配备实验台、高压灭菌锅、排风灭火设备、细菌过滤设备、干燥箱、消毒柜、电炉等。灭菌锅的选择应根据不同的要求选择不同型号的灭菌消毒柜、电炉等。灭菌锅的选择应根据不同的要求选择不同型号的灭菌锅。一般实验室可选用小型的医用手提式高压灭菌锅,较大的实验室可锅。一般实验室可选用小型的医用手提式高压灭菌锅,较大的实验室可选
8、用立式自动控制压力和温度的灭菌锅。生产性的实验室可选用大型的选用立式自动控制压力和温度的灭菌锅。生产性的实验室可选用大型的卧式灭菌锅。卧式灭菌锅。 如果没有条件的话,可以将上述工作间合并成一个准备间,要求设如果没有条件的话,可以将上述工作间合并成一个准备间,要求设备的安装和排列要合理、房间要宽敞、明亮、透风,地面要便于清洁、备的安装和排列要合理、房间要宽敞、明亮、透风,地面要便于清洁、防滑。防滑。1.3 消毒间消毒间 无菌操作室主要用于实验材料的接种操作,所以又叫接种室。通无菌操作室主要用于实验材料的接种操作,所以又叫接种室。通常由里外两间组成,外间是缓冲间,用于准备工作,还有防止污染的常由里
9、外两间组成,外间是缓冲间,用于准备工作,还有防止污染的作用。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,作用。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。缓冲间内应该设有水槽、以保证无菌室不因开门和人的进出带进杂菌。缓冲间内应该设有水槽、实验台、鞋帽架、柜子、紫外灯。无菌操作室的内壁应当用塑钢板或实验台、鞋帽架、柜子、紫外灯。无菌操作室的内壁应当用塑钢板或瓷砖装修,工作人员进入操作间前要穿上消过毒的工作服和拖鞋。瓷砖装修,工作人员进入操作间前要穿上消过毒的工作服和拖鞋。 室内应配有超净工作台、紫外灯、酒精灯、解剖镜、各种接种器室内应配
10、有超净工作台、紫外灯、酒精灯、解剖镜、各种接种器械等。械等。 1.4 无菌操作室无菌操作室超净工作台超净工作台离心机离心机 为了控制培养室的为了控制培养室的温度温度和和光照光照,培养室的房间不要窗户,但应当,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。天花板和内墙最好用塑料钢板装修,留一个通气窗,并安上排气扇。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。室内温度由空调控制,光照培养室。培养室外应有一预备间或走廊。室内温度由空调控制,光照时间
11、及其强度由日光灯和自动定时开关控制。时间及其强度由日光灯和自动定时开关控制。 培养室应配有若干培养架,上面固定日光灯、转床、摇床、光照培养室应配有若干培养架,上面固定日光灯、转床、摇床、光照培养箱、生化培养箱、自动控时器等。培养箱、生化培养箱、自动控时器等。1.5 培养室培养室2、辅助实验室、辅助实验室 2.1 鉴定室鉴定室l细胞学鉴定室细胞学鉴定室 其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、其功能是对培养材料进行细胞学鉴定和研究。要求清洁、明亮、干燥,使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。干燥,使各种光学仪器不受潮湿和灰尘污染。 应配置各种显微镜、照相系统等应配置各种显微镜、照相系
12、统等l生化分析室生化分析室 在以培养细胞产物为主要目的实验室中,应建立相应的生化分在以培养细胞产物为主要目的实验室中,应建立相应的生化分析实验室,以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。析实验室,以便于对培养物的有效成分随时进行取样检查。 离心机、酶联免疫检测仪、天平、离心机、酶联免疫检测仪、天平、PCR仪等仪等PCR酶标仪酶标仪显微镜显微镜为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。为试管苗提供满足生长的适宜环境条件。2.2 温室温室1.2 常用仪器与设备常用仪器与设备n基本设备:水纯化装置、基本设备:水纯化装置、 冰箱、天平、酸度计、电炉、培养基分冰箱、天平、酸度计、电炉、培养基分装器、搅拌器、
13、离心机及离心管、移液器(管)、吸管等。装器、搅拌器、离心机及离心管、移液器(管)、吸管等。n灭菌设备:灭菌设备: 蒸汽压力灭菌锅、电热干燥箱、过滤除菌装置、喷雾蒸汽压力灭菌锅、电热干燥箱、过滤除菌装置、喷雾消毒器、紫外灯。消毒器、紫外灯。n无菌操作设备:无菌操作设备: 超净工作台超净工作台n光温控制设备:光温控制设备: 时间程序控制器、空调及温度感应器。时间程序控制器、空调及温度感应器。n细胞培养设备:细胞培养设备: 培养设备根据需要而定,包括培养架、培养箱、培养设备根据需要而定,包括培养架、培养箱、摇床、生物反应器等。摇床、生物反应器等。n细胞学鉴定设备:细胞学鉴定设备: 光学显微镜、实体显
14、微镜、倒置显微镜等。光学显微镜、实体显微镜、倒置显微镜等。n除上述基本设备外,如果有条件和需要还可配制摄影设备、生除上述基本设备外,如果有条件和需要还可配制摄影设备、生化分析设备等。化分析设备等。n培养器皿及实验用具:玻璃器皿、新型材料器皿及金属材质用培养器皿及实验用具:玻璃器皿、新型材料器皿及金属材质用具具超超净净工工作作台台p 基本原理:将室内空气经粗过滤器初滤,由离心风机压入静压箱,基本原理:将室内空气经粗过滤器初滤,由离心风机压入静压箱,再经高效空气过滤器精滤,由此送出的洁净气流以一定的、均匀再经高效空气过滤器精滤,由此送出的洁净气流以一定的、均匀的断面风速通过无菌区,形成无尘无菌的高
15、洁净度工作环境。的断面风速通过无菌区,形成无尘无菌的高洁净度工作环境。p 侧流式(或垂直式)超净工作台:净化后的空气气流由左侧(或侧流式(或垂直式)超净工作台:净化后的空气气流由左侧(或右侧)通过工作台面流向对侧,也有从上向下(或从下向上)流右侧)通过工作台面流向对侧,也有从上向下(或从下向上)流向对侧,形成气流屏障以保持工作区无菌;在净化气流和外边气向对侧,形成气流屏障以保持工作区无菌;在净化气流和外边气体交界处可因气流的流动出现负压,使少许未净化气体混入,有体交界处可因气流的流动出现负压,使少许未净化气体混入,有发生污染的可能性发生污染的可能性p 外流式(或水平层流式)超净工作台:使净化后
16、的空气面向操作外流式(或水平层流式)超净工作台:使净化后的空气面向操作者流动,外方气流不致混入操作区;不能进行有害物质实验操作;者流动,外方气流不致混入操作区;不能进行有害物质实验操作;因多为开放式,没有防护挡板,操作和拿取物品方便,但可能受因多为开放式,没有防护挡板,操作和拿取物品方便,但可能受外界气流流动的影响而引起不洁空气混入。外界气流流动的影响而引起不洁空气混入。p 用于细胞培养中的有些器械、器皿烘干使用、玻璃器皿干燥消毒用于细胞培养中的有些器械、器皿烘干使用、玻璃器皿干燥消毒p 温度范围:温度范围:50300p 实验室常用:鼓风式电热干燥箱实验室常用:鼓风式电热干燥箱优点:温度均匀、
17、效果较好;优点:温度均匀、效果较好;缺点:升温过程较慢缺点:升温过程较慢p 注意事项:注意事项:1、升温时不能先升温后鼓风,应鼓风与升温同时开始,至、升温时不能先升温后鼓风,应鼓风与升温同时开始,至100时时停止鼓风停止鼓风2、消毒后,不能立即打开箱门以免骤冷而致玻璃器皿损坏,应等、消毒后,不能立即打开箱门以免骤冷而致玻璃器皿损坏,应等温度自然下降至温度自然下降至100以下时方可开门以下时方可开门3、温度过高可致包裹玻璃器皿的纸或棉花烧焦,烧焦碎屑影响细、温度过高可致包裹玻璃器皿的纸或棉花烧焦,烧焦碎屑影响细胞的生长胞的生长电电热热干干燥燥箱箱水纯化装置水纯化装置 所有与培养细胞接触的液体均需
18、用纯水配制;三次蒸馏水所有与培养细胞接触的液体均需用纯水配制;三次蒸馏水冰箱冰箱p储存各种溶液和短期保存组织标本等;储存各种溶液和短期保存组织标本等;p-20储存需冷冻保持生物活性及较长时期存放的制剂,酶、血清、储存需冷冻保持生物活性及较长时期存放的制剂,酶、血清、抗生素、谷氨酰胺等抗生素、谷氨酰胺等p专属专用,不存放挥发、易燃等对细胞有害的物质专属专用,不存放挥发、易燃等对细胞有害的物质p保持清洁保持清洁压力蒸汽消毒器压力蒸汽消毒器p直接或间接与细胞接触的物品均须消毒灭菌处理直接或间接与细胞接触的物品均须消毒灭菌处理p内热源侵入式电加热压力蒸汽消毒器内热源侵入式电加热压力蒸汽消毒器p注意事项
19、:严格按照操作说明执行注意事项:严格按照操作说明执行细胞计数板细胞计数板 也称血细胞计数板,进行培养细胞计数和活性细胞的观察也称血细胞计数板,进行培养细胞计数和活性细胞的观察电子细胞计数仪电子细胞计数仪 自动计数细胞悬液中的细胞数,尤其适用于进行细胞生长曲自动计数细胞悬液中的细胞数,尤其适用于进行细胞生长曲线实验线实验过滤除菌装置过滤除菌装置p适用对象:含维生素、蛋白质、多肽、生长因子等物质的人工合适用对象:含维生素、蛋白质、多肽、生长因子等物质的人工合成培养液、血清、胰蛋白酶等,高温或射线照射下易发生变性或失成培养液、血清、胰蛋白酶等,高温或射线照射下易发生变性或失活活pZeiss滤器滤器金
20、属,直径金属,直径142 mm和和293mm抽滤式(负压):进液口与一盛液瓶相连,缓慢使气体回流,在抽抽滤式(负压):进液口与一盛液瓶相连,缓慢使气体回流,在抽滤瓶与真空抽气泵之间连一个负压瓶滤瓶与真空抽气泵之间连一个负压瓶加压式(正压):连一正压泵或蠕动泵的密闭滤器,通加压式(正压):连一正压泵或蠕动泵的密闭滤器,通N2气体以造气体以造成容器内压力,使滤液滤过,调整成容器内压力,使滤液滤过,调整N2压力不超过压力不超过19.6 kPa;压力比较;压力比较恒定,滤过效果好,蛋白质不易变性恒定,滤过效果好,蛋白质不易变性p 玻璃漏斗式滤器玻璃漏斗式滤器滤板与玻璃漏斗为一体,根据滤板的孔径可分为滤
21、板与玻璃漏斗为一体,根据滤板的孔径可分为G1G6几种几种规格,仅规格,仅G5和和G6能达到滤过除菌的要求能达到滤过除菌的要求适用于各种培养液的过滤除菌,不宜过滤血清等粘稠液体;适用于各种培养液的过滤除菌,不宜过滤血清等粘稠液体;仅抽滤式,用后清洗麻烦仅抽滤式,用后清洗麻烦p 微孔滤膜滤器微孔滤膜滤器换膜式滤器和一次性滤器换膜式滤器和一次性滤器微孔滤膜,孔径微孔滤膜,孔径0.1m(可去除支原体)、(可去除支原体)、0.22 m(除菌效(除菌效果较保险)、果较保险)、0.45 m和和0.8 m离心机离心机p分离细胞、调整细胞浓度、洗涤、收集细胞等分离细胞、调整细胞浓度、洗涤、收集细胞等p低速;高速
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