国家工程实验室中细胞培养室的建设与管理.docx
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国家工程实验室中细胞培养室的建设与管理
国家工程实验室中细胞培养室的建设与管理
摘要:
从国家工程实验室中细胞培养室的建设、配套设备及服务职能,细胞培养室日常管理的重要性和管理制度的建立、细胞种子库的建立等方面,进行了研究与探索,力求充分发挥细胞培养室的功能,完善细胞室管理职能,更好地服务于国家工程实验室的科研课题。
关键词:
细胞培养室;建设与管理;配套设备;管理制度
Constructionandadministrationofnationalengineeringlaboratoryforcellculture
MengXiangyu,GuTiejun,ZhaoXinghong,SunBo,ShiYuhua,ZhangXizhen
JilinUniversity,Changchun,130012,China
Abstract:
Exploredtheconstruction,corollaryequipment,function,commonmanagement,administrationsystemofnationalengineeringlaboratoryforcellculture,andtheestablishmentofcellbank.Wearemakingeffecttodevelopthefunctionofcell-cultruelaboratory,andimprovethemanagementoflab,whichleadingtohigherstudyrequirementandfullnecessaryassurancesfornationalengineeringlaboratory.
Keywords:
cell-culturelaboratory;constructionandadministration;corollaryequipment;administrationsystem
细胞培养室是吉林大学艾滋病疫苗国家工程实验室的重要组成部分,细胞培养是生命科学研究领域的一种最基本、最重要、应用最广泛的研究技术之一[1,2]。
对于疫苗国家工程实验室而言,建立一个设施完善、配套齐全的综合性的细胞培养室至关重要,加强细胞培养室的日常管理,建立健全细胞培养室的管理制度,建立完备的细胞种子库,是保证工程实验室其他各项科研工作顺利开展的不可或缺的重要一环[3-5]。
笔者综合在国家工程实验室中细胞培养室的建设与管理过程中积累的实践经验,介绍细胞培养室的设计、筹建及其服务职能与管理等方面的工作。
1细胞培养室的设计与建设
1.1细胞培养室的面积要求及位置选择
由于艾滋病疫苗国家工程实验室多数科研课题涉及细胞实验,进行细胞实验操作的人员众多;产学研相结合的工程实验室特色也要求细胞培养室不论从规模上还是从功能上都要满足从科研到产业化的过度[6,7],在设计过程中还要充分考虑细胞实验所需的配套设备的安装和使用,满足细胞培养室的环境设计要求和方便管理。
因而,需要在工程实验室内选择一个相对独立并有足够面积的空间,来建设细胞培养室。
1.2细胞培养室环境要求及洁净级别
由于细胞操作的洁净度要求高,细胞培养室整个框架为洁净级彩钢板结构,环氧自流平地面,无卫生死角。
细胞培养室设有内走廊,封装走廊与外相通的门窗,将细胞室与外面的实验室隔离开来,成为一个相对独立的区域,并配有高效过滤系统及臭氧发生器,使细胞室整个环境空间保持万级洁净要求;内顶棚安装紫外灯,定期照射,为内环境消毒;为满足细胞培养室的温、湿度要求,配备了专业净化级别的通风与空调系统;培养室入口处为三重缓冲设计,第一道入口处放置专用鞋柜,进入细胞室的操作人员需统一换上细胞室专用的拖鞋,进入第二道门需更换专用的白大衣,通过风淋室进入缓冲走廊去往不同的细胞操作间。
1.3独立细胞操作间的设计
为满足不同课题、不同细胞株的培养要求,在细胞培养室的内走廊设有8个独立的细胞操作间,每个操作间内配备最基本的细胞培养与操作的仪器设施,如全钢实验台、洁净工作台、CO2孵箱、电动移液器及微量移液器等,房间内也安装高效过滤器与紫外线灯,满足房间的无菌要求,并可定期对操作间进行单独的消毒处理。
1.4细胞培养室专用仪器间的设计
由于进入细胞培养室做实验的人员众多,空间有限,一些公用的设备无法达到每个细胞操作间独立配置一套的要求,因此为满足整个细胞室的需求并方便所有细胞室人员的使用,在8个操作间相对中间的位置,建造了一个独立的公共仪器间,配有专用的台式离心机、倒置显微镜、细胞计数仪、水浴锅等常规仪器,并配置了数台4℃冰箱及-20℃冰柜,满足细胞操作者储存细胞培养液和其他试剂之需。
1.5洗刷间与高压间的设计
相比于同类实验室,国家工程实验室存在规模大、人员多、细胞培养量大的特点,完全使用一次性细胞培养耗材会大大提高科研成本,造成一定程度的浪费,给国家工程实验室的可持续发展带来一定的困难。
因此,大量细胞培养最好使用可洗刷灭菌的玻璃培养瓶等可重复使用的耗材,为此,我们在与入口相对应的另一端设计了专门的洗刷间和高压间,配备了专门的洗刷设备,湿热、干热等灭菌设备和专门的制水设备。
这种设计是基于细胞室环境要求的净污分流的原则[8],由双扉高压灭菌柜和干热灭菌柜将细胞培养区与洗刷准备区隔离开来,并配有传递窗来实现人流与物流的分离[9]。
我们还配备了专门的工作人员负责非一次性细胞培养瓶及移液管等物品的清洗及高压灭菌工作,满足细胞室洗刷、高压及配液等要求,既避免了一次性耗材使用的浪费,又减轻了科研人员的负担。
2细胞培养室的服务理念
细胞培养室建设的宗旨是服务工程实验。
为细胞培养室配备专门的工作人员和管理人员负责日常管理和服务,可以大大减轻科研人员的负担。
细胞培养实验对操作人员的要求,除要掌握熟练的操作技术外,更要掌握复杂的培养技术及严格的无菌要求。
研究人员需要较长时间才能熟练掌握操作技术,如果每天都被清洗、包装和消毒等简单却烦琐的工作困扰,将会影响科研人员的效率,也使其不能专心致志地从事研究活动[2]。
因此,建立大型的综合细胞培养室,并配备专门的管理人员,可以提高细胞培养的效率,加快科研进程。
由于人员众多,技术熟练程度参差不齐,需要对进入细胞室的人员进行规范化管理,定期举行技术培训。
这样,会对提高细胞操作人员的基本实验技能,帮助他们养成良好的实验习惯,减少事故的发生,杜绝浪费,提高细胞实验的效率起到不可估量的作用。
3细胞培养室的管理
3.1人员的管理
进入细胞培养室做实验的人员,都须经过管理人员的批准,并进行相应的技术与安全培训,包括细胞室设备的使用、细胞培养技术服务和安全管理制度等,经考核合格后,到管理人员处领取专门的拖鞋及工作服,到指定的细胞操作间进行实验操作。
实验人员在细胞培养室工作期间,需听从管理人员的安排,承担本操作间及相应的细胞培养室公共区域的值日。
为加强对细胞培养室人员的管理,逐渐实行管理网络化[10],建立QQ群或微信群,在网络上进行入室申请、入室登记等管理,相互提醒细胞培养室使用注意事项,相互交流细胞培养及细胞培养室使用过程中经常出现的问题以及解决办法等。
3.2细胞培养室管理制度的建立
3.2.1卫生清洁制度
(1)每个进入细胞室的工作人员应保证个人卫生[11],必须洗手并用酒精消毒。
(2)进入缓冲间时,应按照分配的编号更换洁净的工作服和拖鞋,并将自己换下来的鞋放入指定的鞋架上。
进入细胞操作间时须戴帽子和口罩,进出细胞培养室要随手关门。
(3)第一个进入细胞培养室的人员应及时打开空调及空气净化装置,最后离开的人员负责关闭空调及空气净化装置。
(4)整个细胞室每周进行一次卫生消毒工作,每月进行一次全面的清洁工作。
3.2.2CO2培养箱的使用
(1)每天观察CO2压力表,如发现CO2气体量不足,及时更换钢瓶,同时观察CO2钢瓶上的流量指示表,空瓶上应贴标签以示区别。
培养箱内应放置温度计,观察并记录其温度与指示表温度是否一致。
(2)培养箱内应划分不同使用区域,不同细胞应放在不同的隔板层,每天观察底部水盘,及时更换或添加,保持适当的湿度。
(3)细胞室内所有CO2培养箱均具有高温消毒功能,非管理人员未经允许不能动此功能键,以免造成某些元件损坏[8]。
3.2.3超净工作台的使用
(1)使用超净台前应提前30分钟用紫外线照射灭菌。
(2)超净台内的物品摆放整齐,便于操作。
(3)注意安全,特别是酒精灯,如有酒精漏出应立即吸干擦净,如发生意外可用湿纱布、棉布类盖灭酒精灯。
(4)实验结束后及时倒掉废液缸内的液体,需洗刷的物品应冲洗后交给洗刷人员,暂时不用的液体封好瓶口后及时放回相应的冰箱层,同时进行台面清洁。
3.2.4液氮罐和低温冰箱的管理
(1)管理人员需定期检查液氮罐内的液氮情况,并做好记录,发现液氮不足及时订购补充。
(2)往液氮罐内转移冻存细胞及取用细胞时,应注意防冻安全。
(3)存放细胞株时,根据细胞种类的不同,放置在不同的分隔盒内,同时标记好细胞株的名称、冻存人员姓名与冻存时间。
(4)低温冰箱使用时应按其种类划分不同区域,做好标记并记录。
3.2.5仪器间的管理
仪器间内所有仪器由管理人员统一安排定期清洁与保养,使用完毕应及时关闭电源,并严格按照仪器标准操作规程使用,由于操作不当造成的仪器损坏按照损坏程度与金额给予责任人一定程度的经济处罚。
4细胞种子库的建立
工程实验室由于科研项目众多,涉及课题内容广泛,因而细胞实验所涉及的细胞种类繁多,需要相应的足够数量的细胞储备才能满足科研课题对各类细胞的需求。
利用冻存技术将细胞置于-196℃液氮中低温保存,可以使细胞暂时脱离生长状态而将其细胞特性保存起来,在需要的时候再复苏细胞用于实验。
适度地保存一定量的细胞,可以防止因正在培养的细胞被污染或其他意外事件而使细胞种子丢失,起到细胞保种的作用[12]。
除此之外,还可以利用细胞冻存的形式来购买、寄赠、交换和运送某些细胞株[12]。
经过几年的积累,细胞培养室技术人员已经建立起了完备的细胞种子库,冻存细胞株百余种,并建立了完备的细胞电子档案,对细胞名称、种属、来源、库存数量、冻存时间、存放位置及其适宜的培养条件等进行了详尽的记录,对实验室自建的细胞株与从外面采购来的细胞株做明确的区分和标记;科研人员与学生复苏细胞要有严格的计划,提出申请,做好复苏记录,并定期跟踪细胞种子库存情况,及时对库存不足的细胞给予必要的补充。
5结束语
随着生命科学的飞速发展,建设一个大型综合性的细胞实验室,适应疫苗国家工程实验室的科研需求,建立健全完善的细胞室管理制度,建立完备的细胞种子库,可以促进工程实验室科研水平的提升,为加快科研进程提供必要的保证,对工程实验室的可持续发展有着重要的现实意义。
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