實(shí)驗(yàn)教學(xué)細(xì)胞室的建設(shè)與管理

姜 丹 孟令軍 邵 妍 李臣亮 周毓麟 劉 艷

吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 吉林長春 130012

?

實(shí)驗(yàn)室與實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)細(xì)胞室的建設(shè)與管理

姜 丹 孟令軍 邵 妍 李臣亮 周毓麟 劉 艷

吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 吉林長春 130012

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)細(xì)胞室是生物、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、水產(chǎn)以及諸多生物相關(guān)專業(yè)開展細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要場所，細(xì)胞室建設(shè)與管理是順利開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)。為此，以細(xì)胞室主體架構(gòu)、控制系統(tǒng)、儀器設(shè)備配置設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，以細(xì)胞室使用過程管理和控制系統(tǒng)管理為核心，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞室；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；建設(shè)與管理

細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，細(xì)胞生物學(xué)已成為當(dāng)代生物科學(xué)中發(fā)展最快的一門尖端學(xué)科，是生物、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、畜牧、水產(chǎn)和許多生物相關(guān)專業(yè)的一門必修課程。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)更是生物醫(yī)藥等領(lǐng)域最基本、最重要的一項(xiàng)研究技術(shù)，如何建設(shè)與管理本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的細(xì)胞室是相關(guān)專業(yè)管理教師一直探索的問題［1］。

1　細(xì)胞室的建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室的面積應(yīng)不小于120 m2，包括細(xì)胞室、控制系統(tǒng)等部分。

1.1細(xì)胞室主體架構(gòu)

細(xì)胞室由潔凈級彩鋼板作為主體墻。彩鋼板的規(guī)格為1 150 mm×2 600 mm×50 mm，面層厚在0.426 mm以上，夾芯材料為阻燃苯板，所有裝飾、保溫、隔音材料都必須具有耐酸堿、耐擦洗、防火、防銹的性能并符合國家環(huán)保要求。密閉凈化玻璃窗選取專用凈化鋁型材窗料，規(guī)格為1 000 mm×1 200 mm，玻璃厚度為0.5 mm，刷防護(hù)材料油漆。頂板上層加做隔斷及防水處理，用槽鋼骨架焊接的鋼架構(gòu)，木板固定，以及防水層處理。地面采用PVC塑膠地板，規(guī)格在2 m×20 m×2 mm，施工時(shí)先進(jìn)行基層清理、墊層鋪設(shè)、抹找平層，再鋪設(shè)防水層、抹面超平，最后鋪設(shè)PVC塑膠地板。所有面與面的銜接處均為弧度銜接，不留任何死角。

室內(nèi)的小電器、單相插座開關(guān)無焊壓端子；凈化燈的燈帶光線擴(kuò)散性好，照明度均勻，光線可有效清除暗光與不發(fā)射眩光，平均照度應(yīng)在150 lux～300 lux，無焊壓端子。電力配管采用小規(guī)格的SC20，施工時(shí)刨溝槽，采用鋼索架設(shè)（含拉緊裝置、支架、電線管路敷設(shè)和接線盒/箱），外涂防腐油漆，并接地；電氣配線選用BV-450/750-4 mm2，采用支持體（夾板、絕緣子、槽板等）、支架、鋼索架設(shè)（拉緊裝置） 管內(nèi)穿線安裝。

1.2細(xì)胞室控制系統(tǒng)

細(xì)胞室需安裝空調(diào)凈化系統(tǒng)，確保細(xì)胞室空氣潔凈。空調(diào)凈化系統(tǒng)有多種形式，建議采用初效、中效、高效三級過濾方式對供應(yīng)細(xì)胞室內(nèi)的空氣進(jìn)行過濾，除去空氣中塵埃和微生物［2］。具體組成由混合段，新風(fēng)，回風(fēng)，進(jìn)風(fēng)粗濾網(wǎng)，初、中效過濾器，高效過濾器，加濕，調(diào)溫，臭氧消毒，進(jìn)、出風(fēng)調(diào)節(jié)閥門及風(fēng)筒組成，并配用壓差計(jì)、溫濕顯示計(jì)和壓差調(diào)節(jié)閥，進(jìn)、回冷水管，蒸汽管，排水管等。初、中效過濾器和高效過濾器是空調(diào)凈化系統(tǒng)的核心部件，初、中效空氣過濾網(wǎng)采用板式濾網(wǎng)，不銹鋼安裝框，規(guī)格為610 mm×610 mm×70 mm，內(nèi)裝厚度在45 mm以上。高效空氣過濾網(wǎng)需用H14級HEPA高效過濾器，能使高效率級別在額定風(fēng)量的情況下達(dá)99.99 % at 0.3 um，規(guī)格為610 mm×610 mm×290 mm，內(nèi)裝厚度在150 mm以上，#304不銹鋼安裝框，濾材為超細(xì)玻璃纖維紙，分隔材可用鋁隔板，接著劑為合成樹脂，氣密墊片為合成橡膠。

凈化空調(diào)機(jī)組送風(fēng)量不低于1500 m3/h，冷量在12 kW以上，加熱量在12 kW以上，送風(fēng)系統(tǒng)帶有消毒滅菌功能。空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)量高于送風(fēng)量，凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有獨(dú)立的帶中效過濾器的排風(fēng)機(jī)組。空調(diào)機(jī)組選用密封性好的醫(yī)用衛(wèi)生型機(jī)組，帶有紫外線滅菌裝置；空調(diào)機(jī)組為自動(dòng)控制模式，在系統(tǒng)停止運(yùn)行后，采用延時(shí)關(guān)機(jī)模式將過濾器吹干。風(fēng)管電加熱器采用#304不銹鋼管制作，表面光滑，耐腐蝕、不積灰，易清洗；檢修門寬大，方便機(jī)組的維護(hù)與檢修。整個(gè)房間濕度控制采用微電腦PLC控制器來完成，從而確保細(xì)胞室室內(nèi)溫度為18℃～26℃，相對濕度為45%～65%，靜態(tài)時(shí)每立方米≥0.5 μm的懸浮粒子少于352 000個(gè)，≥5 μm的懸浮粒子少于2900個(gè)；動(dòng)態(tài)時(shí)每立方米≥0.5 μm的懸浮粒子少于3 520 000個(gè)，≥5 μm的懸浮粒子少于29 000個(gè)。

圖1　送、排風(fēng)模式圖

圖2　潔凈室氣流模式圖

1.3細(xì)胞室儀器設(shè)備配置

為滿足細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求細(xì)胞室配備超凈工作臺、二氧化碳培養(yǎng)箱、氣瓶柜、二氧化碳鋼瓶、倒置顯微鏡、離心機(jī)、冰箱等儀器設(shè)備。超凈工作臺選用垂直流送風(fēng)，可有效防止外部合流透入及操作對人體的刺激。二氧化碳培養(yǎng)箱有效容積在100 L以上，最好加配8～10個(gè)獨(dú)立玻璃內(nèi)門，用于分組培養(yǎng)，避免學(xué)生使用時(shí)造成交叉污染。二氧化碳?xì)馄抗駧怏w泄漏自動(dòng)報(bào)警、時(shí)間顯示、自動(dòng)定時(shí)排風(fēng)等功能，防止氣體泄漏、燃爆等現(xiàn)象的發(fā)生。超凈工作臺和二氧化碳培養(yǎng)箱不得對門擺放，二氧化碳?xì)馄抗駪?yīng)臨近門放置，便于更換［3］。

圖3　培養(yǎng)箱加設(shè)分格玻璃內(nèi)門圖

2　細(xì)胞室的管理

2.1細(xì)胞室的使用管理

學(xué)生進(jìn)入細(xì)胞室前要對細(xì)胞室、個(gè)人及用品消毒，進(jìn)入時(shí)須更換實(shí)驗(yàn)服，換室內(nèi)拖鞋或穿鞋套（穿鞋套者必須穿旅游鞋、平底鞋，不可穿帶跟、帶釘?shù)钠ば嘛椘罚L發(fā)需挽起，卸掉濃妝，確保個(gè)人衛(wèi)生。嚴(yán)格按照《細(xì)胞室標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》和《儀器使用標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》操作，并及時(shí)填寫使用記錄。學(xué)生在細(xì)胞室操作時(shí)不得大聲喧嘩和閑聊，盡量避免走動(dòng)，以免污染環(huán)境。

2.2細(xì)胞室控制系統(tǒng)的操作流程及管理

細(xì)胞室空調(diào)機(jī)組啟動(dòng)前需檢查電源，新風(fēng)，回風(fēng)，送風(fēng)閥位置，初、中效過濾器等儀器設(shè)備的清潔及狀態(tài)，確保冷水、蒸汽的供應(yīng)正常，確認(rèn)進(jìn)出風(fēng)調(diào)節(jié)閥是否處在正確位置，以免內(nèi)外壓差過大造成機(jī)箱變形。而后啟動(dòng)除塵風(fēng)機(jī)和空調(diào)，空調(diào)啟動(dòng)后運(yùn)行20～30分鐘，操作人員方可進(jìn)入細(xì)胞室。送風(fēng)溫度不得超過60 ℃，氧發(fā)生器不可連續(xù)工作3小時(shí)。

3　結(jié)束語

細(xì)胞培養(yǎng)室是高校生物醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生基本技能與能力的場所［4］。其設(shè)施建設(shè)關(guān)系到細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展，其管理運(yùn)營方式更是諸多高校教師不斷在探討的問題。

參考文獻(xiàn)

［1］ 陳功星，王世貴，俞誠.普通細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè)與管理［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，11（30）：151-154.

［2］ 衛(wèi)生部.藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）：衛(wèi)生部令第79號［Z］.2011.

［3］ 曾今誠，徐軍發(fā).細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè)與管理探索［J］.廣東醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，6（30）：696-697.

［4］ 徐加英，秦立強(qiáng)，曹建平.細(xì)胞培養(yǎng)室管理的研究與探索［J］.中國實(shí)用醫(yī)藥，2008，3（36）：249-250.

收稿日期：2016-01-26

作者簡介：姜丹，碩士，工程師。通訊作者：劉艷，博士，高級工程師，實(shí)驗(yàn)室主任。

基金項(xiàng)目：吉林省教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目（編號：40902072 0088）；吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)項(xiàng)目（編號：JS201509）；吉林大學(xué)青年教師教學(xué)能力發(fā)展項(xiàng)目“生物制藥創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐”（編號：2015QNZD007）。

Construction and Management of Laboratory for Cell Culture in Experimental Teaching

Jiang Dan， Meng Lingjun， Shao Yan， Li Chenliang， Zhou Yulin， Liu Yan
School of life sciences， Jilin University， Changchun， 130012， China

Abstract:Cell compartment in experimental teaching is the main place to carry out cell biology experiment on biology， agriculture，medicine， animal husbandry， fishery and other relevant biologically professional experiment. The construction and management of cell compartment is the foundation to smoothly carry out the experimental teaching. Therefore， using the main architecture， control systems and equipment confguration design of the cell room as the foundation， using the operating process management and control system management as the core in the cell room， which could ensure the experiment teaching smoothly carrying on.

Key words:laboratory for cell culture； experiment teaching； construction and management