细胞培养的*设施

一、无菌实验室
无菌实验室或操作室的设计原则是，有防止微生物污染和有害因素的影响措施，要求工作环境清洁、空气清新、干燥和无烟尘。无菌实验室能单独设置。如果条件有限，只能限制在一个大实验室内，应划分不同的功能区或用铝合金隔板隔开，将无菌操作室与清洗、消毒灭菌区、制备、储藏和孵育区分开。
无菌操作区只限于细胞培养及其他无菌操作的区域。亦可把净化工作台置于操作室中，这样更为安全。此室能与外界隔离，不能穿行或受其他因素干扰。操作室的大小依需要而定，一般由更衣间、缓冲间和操作间三部分组成。更衣间放在外，主要供更换衣帽、鞋子等。缓冲间位于更衣间与操作间之间，也可同时和几个操作间相通。操作间放在内间，主要供无菌操作和细胞培养，房间应不受日光直射，大小适当，高度适宜(2.5m)。房间过大，清扫和消毒不便；过小，操作不便；顶部过高会影响紫外线的有效灭菌效果。墙壁应光滑无死角，以便清洗和消毒。工作台不应紧靠墙壁放置，台面漆成白色或灰色，以利于解剖组织及酚红显示pH的观察。若能购置超净工作台则更好。无菌操作间应为密闭式，设置空气消毒用的紫外线灯、空气过滤净化器和恒温装置。如果条件有限，仅做一般要求的细胞培养，在相对狭小的空间内，只设置净化台而不设操作室。但要注意季节气候环境的影响和注意无菌操作环节。做要求较高的细胞培养，设置无菌操作室，有条件的应设净化工作室，以避免季节影响和杜绝污染。

二、净化工作台
也称超净工作台。目前大多数从事细胞培养工作的实验室都已装备了超净工作台。这种工作台占据空间小，安装方便，操作简单，投资少，效果不比无菌操作室差，即使不设置单独的无菌实验室，只要购置安装了超净工作台，也能进行简单的细胞培养工作。
超净工作台种类繁多，但主要有三大类：一类是测流式；第二类为流直式；第三类为外流式，或称为水平层流式。
它们的基本工作原理大同小异：内设鼓风机，驱动空气通过高效滤器过滤净化后，让净化空气徐徐通过台面空间，使操作区构成无菌环境。它们的区别在于气流的方向不同，侧流式即净化后气流由左侧或右侧通过台面流向对侧；直流式为气流从上向下或从下向上流动；外流式为气流向操作者方向吹来。这三类工作台各有利弊。侧流式和直流式能形成气流屏而保持操作台无菌，但在净化气流和外界气体交界处可因气流的流动形成负压，使少许未净化气体混入，有可能发生污染，尤其在多雨季节的南方，会增加污染机会。外流式工作台因气流面向操作者流动，外方气流不易混入，但在做有害实验时，对操作者健康不利。使用此类工作台一般可用有机玻璃将上半部遮挡，让气流从下方通过，以尽量减少其不利影响。现在很多实验室普遍使用的侧流式工作台,是一种封闭式的工作台,两个侧面各留两个圆洞，供操作者手臂伸入进行操作，污染机会极少。但要拿取较大物品或进行较大范围的操作就不够方便。
超净工作台作为一种设备也需要维护和保养，才能延长其使用寿命。一般应注意以下几点：
（1）超净工作台一般宜安装在避免日光直射、清洁无尘的房间内。若能放在无菌操作区内则更佳，不仅效果好，而且滤器（料）的使用寿命长。
（2）久未使用的工作台在使用前应进行彻底清洗、消毒灭菌。用1:1000的来苏儿或75%的酒精擦洗台面，滤器械的灰尘可用真空吸尘器清除。停止使用时用作防尘布或塑料布套好，避免灰尘积聚。
（3）净化工作台内不应放置其他与细胞培养无关的用品，更不能用作储存室。每次使用前半小时先开紫外线灯灭菌，再关灭菌灯启动风机，然后进行培养操作。
（4）不设在无菌操作区内经常使用的净化台，要注意过滤器的效果。一般2~3年更换一次，3~6个月拆下清洗一次，以保持过滤器的净化效果。

三、恒温培养箱
用于细胞培养的培养箱分变通电热恒温培养箱和CO2培养箱。温控变化一般不超过±0.5℃,适温度为37℃。因此要求培养箱具有较高的灵敏度。控温装置的优劣是电热恒温箱质量的关键，选购时一定要注意。一般选购隔水式或晶体管式控温培养箱，适用于封闭式的培养。
CO2培养箱在细胞培养实验室已得到普通的使用。它能提供较为恒定的CO2，通常为5%，使培养液的pH保持稳定，适用于开放式或半开放式的培养。需要注意的是：为了避免污染，要对培养箱定期进行消毒，如有紫外灯则用紫外线消毒，如无紫外灯须用酒精定期擦试消毒。另外，要维持箱内温度、湿度的恒定，可用无菌蒸馏水定期注入外箱内，或用无菌潮湿的纱布置于托盘内，然后将培养皿、培养板置于上面，再放入CO2培养箱，以保持湿度，避免培养液蒸发而影响细胞生长。
四、其他设备
进行细胞培养除了上述三大设备外，还需配备电热干燥箱、冰箱、水纯化装置、普通光学显微镜和倒置显微镜、细胞液氮储存器、离心机、消毒器、抽滤装置等。
1.电热干燥箱：主要用于烘干热消毒玻璃器皿，也可用于干热消毒。在用于干热消毒时，温度一般要求达到160℃(灭菌)或180℃(去除热原)，消毒时间须在2h以上。细胞培养实验室常用的干燥箱为鼓风式电热干燥箱（规格为5605 mm×500 mm×500mm），虽然升温较慢，但温度均匀，效果较好。鼓风与升温同时开始，待温度达100℃后再打开，以避免玻璃器皿突然遇冷而炸裂损坏。金属解剖器械、塑料制品、橡胶制品等不能放在干燥箱内灭菌。
2.冰箱：一般用双门冰箱，既有4℃左右的冷藏区，又有-20℃以下的冷冻区。如条件许可，应有一台普通冷藏冰箱和一台低温冰箱（<-70℃）。前者主要用于储存培养液、生理盐水、Hanks液、试剂等培养用的物品和短期保存的组织标本。后者用于保存需较长时间存放的制剂，如酶、血清和组织标本等。冰箱应保持清洁，防止污染。禁止存放有毒、易燃、易挥发物品。
3.显微镜：应有一台普通显微镜和一台倒置显微镜。前者用于细胞计数和一般观察，后者用于观察细胞的生长情况和有无污染。若条件许可，应配置照相系统和荧光显微镜。
水纯化装置：这也是细胞培养不可缺少的设备。因为体外培养细胞对水的要求较高，无论是细胞培养液还是配试剂等都应使用两次以上蒸馏的双蒸水。离子交换装置处理的水因为不能完全去除有机物而极少应用。外售蒸馏水常用金属器蒸馏，易混入金属离子，须用玻璃蒸馏器重新蒸馏一次后才能使用。目前国内普通使用的是自动双重纯水蒸馏器(碳管加热)，较为安全、方便、蒸馏速度也较快，但不宜直接用自来水蒸馏。配制培养液的水应用配液前蒸馏的新鲜三蒸水。
细胞冷冻贮存器：主要是液氮容器。国产的能满足要求。容积大小根据实验室需求选购。一般小实验室用35L3的，大实验室，多可购50 L3的。窄颈瓶维持液氮时间长（1月左右），但存取不方便。宽颈瓶存取方便，但维持液氮时间短（7~10天）。定期加液氮的时间可据此来确定。由于液氮温度达-196℃，使用时要防止冻伤手。
4.离心机：一般应配有普通离心机，应配置高速冷冻离心机。普通离心机转速在4000r/min以下，台式的就可满足要求。用于制备细胞悬液、漂洗、分离细胞。若开展细胞脱核、DNA和RNA抽提、组织匀浆等研究，需使用高速、大容量和能进行调温的离心机。
5.清毒器：一般常用小型手提式高压蒸气消毒器。它可用于无法干热高温烘烤消毒的各种塑料培养用品、橡胶制品等的消毒。
6.抽滤装置：有Zeiss滤器、玻璃滤器和金属滤器。滤器中的滤膜一般用0.2～0.3μm孔径的微孔滤膜。凡在高温或射线下易发生变性或失去功能的物质，如人工合成培养液、血清、消化用胰酶等都须用滤器过滤除菌。