细胞无尘室规划设计

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干细胞实验室设计应遵循一般平面设计原则：分区明确、流线清晰、可持续性。功能区的划分有：衣室、样本接收室、干细胞制备室、洗消室、洁净缓冲间、物料存储室、干细胞储存室、废弃物暂存间、培养室、离心间等。每一类分析的操作间应有单独的、适宜的空间操作区域，送检样品的接收和储存区域，废弃物存放区域，物品的存放区域；满足空间、设施、设备、洁净度的要求和质量控制区应与制备区实施物理隔离。
细胞实验室应有严格的流程控制，符合各操作的实验流程。在设计流程中注意控制人物流走向、样本走向、成品走向和污物走向等，避免交叉污染等情况。干细胞实验室设计时的几个重点区域：核心区：制备间及细胞培养；辅助区：准备，清洁，消毒等其他辅助功能区域；存储区域做样品的存储；鞋缓冲人、物流区域。
实验室内严禁烟火，也不能在实验室内点火取暖，严禁闲杂人员入内；充分熟悉用具，如灭火器、急救箱的存放位置和使用方法，并妥加爱护；能产生有毒气体的实验不能进入细胞实验室；实验完毕后，对实验室作一次系统的检查，随时关好门窗，防火、防盗、防破坏；实验开始前，检查仪器是否完整无损，装置是否正确稳妥；实验进行时，应该经常注意仪器有无漏气、碎裂，反应进行是否正常等情况；要注意用电，不要用湿手、湿物接触电源，实验结束后应及时切断电源。
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细胞培养对水的质量要求较高，细胞培养、细胞培养相关液体的配制用水以及清洗细胞培养器皿用水都事先经过严格的纯化处理。目前有多种纯化方法相结合，可使普通水纯化为纯水和**纯水的纯水装置使用非常灵活方便，可挂壁式、台式、可配储水箱、还可根据各类实验用水要求选择配置杀菌功能，有效去除DNA酶、RNA酶、蛋白酶等，有可有效去除掉热源的超滤型纯水装置。
细胞培养时，通常使用离心机制备细胞悬液、调整细胞密度、洗涤和收集细胞。一般常规配置4000rpm台式离心机；若要做细胞沉降，需要使用80-100G离心力，因为离心力过大会损伤细胞。根据不同要求，有大容量、可调温度离心机、高速离心机和低温冷冻离心机等多功能离心机可选择。
冰箱是细胞培养实验室*设备，应**不得存放易挥发、易燃烧等对细胞有害的物质，且应保持清洁；一般包括普通冰箱、低温冰箱和**低温冰箱。普通冰箱：储存培养液、生理盐水、Hanks液试剂等培养用的物品，可短期保存组织样本；-20℃低温冰箱、**低温冰箱：用于储存需要冷冻以保持生物活性以及需长时期存放的制剂，如酶、血清等。
分析天平的精确度一般为0.1mg、0.01mg和0.001mg。一般根据取样量量和精度要求选择合适的天平：取样量大于100mg宜选用精确度0.1mg的天平；取样量100-10mg，选用精确度0.01mg的天平；取样量10mg宜选用精确度0.001mg的天平。天平需要定期校准，可选择有自动校准功能的天平，方便维护。天平使用需要注意清洁，避免腐蚀性粉末、液体直接接触称量台。
细胞冷冻储存器 ：有许多智能型细胞冷冻储存器可供选择，可配置有电子控制器的液氮储存器，实现冻存自动化；并可监测液氮水平和样品温度，确保样品温度始终处于设定温度点；可配置报警系统，设置液氮液面、温度、电池、电压、电源等失常情况下报警；同时具备热气体旁路系统，防止**-130℃的暖空气进入液氮罐，从而有效地保护样品，防止容器内升温。另外，可选择液氮供应罐通过连接管给储存罐补充液氮，保证样品。

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在控制实验室通路的同时，还应设置一些预备区，如接受样品或标本，准许进入实验室人员和参观者的通道；通过工作人员、自动传输、风力系统或采取必要的隔离和负压措施防止生产工艺产生的污染物质向周围扩散；采用产尘少、不易滋生微生物的室内装修材料及家具；减少人员及物料带入室内的污染物质；维持生产环境相对于室外或净化等级要求低的邻室有一定的压差。还应考虑实验室空间的扩展需要，将实验室设计为可向外扩展性，以满足实验室未来发展的空间有拓展的需要；运输和电脑网络系统分别用于实验室内和实验室与单位各科之间样品或标本运输和信息交流。
人员净化用室主要包括雨具存放间、管理室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、洁净工作服室、空气吹淋室、洗衣间、工作服干燥间等，具体设计时根据需要设置上述有关人员净化用室；人员净化用室一般与生活用室厕所、淋浴室、休息室、就餐室等按人员净化程序组合在一起。由于人净用室是根据生产需要控制人体污染的重要手段，因此净化工程设计中须特别注意人净用房的排列顺序，使工作人员不致因行走顺序上的逆转形成而造成交叉污染。实验室的设计和大小应考虑性，满足紧急*和疏散出口的建筑规则，针对各实验室情况配备设备。距危险化学试剂30米内，应设有紧急洗眼处和淋浴室。所有的实验室和与污染物直接接触的地方均应安装洗手池，将洗手池设在出口处。
实验室所有仪器所需电量和所需电插座数量，布局合理，使用和方便。如果实验室用于分离微生物和分子生物学实验区域，应能有效地保护工作人员和标本免污染；固定紫外灯距地面的距离不要**过2.1米，紫外灯的数量应根据实验室空间决定，使用紫外照明设备时，确信物体表面墙体表机的涂料、工作台面等能经受紫外光的漂白作用。
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干细胞实验室洁净空调系统的主要作用是保证各功能房间内部实验环境的空气品质，对防止交叉感染、防火防爆等没有特殊要求，因此系统划分时并不需要严格区分不同洁净度等级和不同功能的房间。补偿室内排风量和保持室内正压所需新风量之和；室内每人新风量不应小于40m3/h；送风量的计算首先按照换气次数计算送风量，万级净化区取换气次数为25h-1，10万级净化区取换气次数为15h-1，30万级净化区取换气次数为10h-1。
气流组织选择各房间气流组织均选择非单向流流型，采用上送侧下回的送回风方式。回风口上边沿距地高度不**过0.5m，下边沿距地高度大于0.1m，且回风口尽量设在门附近。送风、回风具体指标、技术要求均由厂家提供，按生物制品生产净化要求设计。净化空调机组内表面及内置零部件应选用耐消毒药品腐蚀的材料或面层，且材质表面要光洁。内部结构应便于清洗，并能顺利排放清洗废水，不易结尘、滋生霉菌。机组内各级空气过滤器前后应设置压差计，测量接管应通畅，安装严密。表冷器冷凝水排出口应具备自动防倒吸功能，并在负压时能顺利排出冷凝水，凝结水管不能直接与下水管道连接。空调机组箱体的密封应可靠。由于该项目洁净度等级*高为万级，因此要保证当机组内维持1000Pa的静压值时，箱体的漏风率不大于2%。
干细胞实验室针对的研究对象是具有完整生命体的生物单位，对无菌室要求非常高，因此干细胞实验室设计规划建设需要统筹全局，确保实验环境无菌操作，避免微生物及其它有害因素的影响。
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实验室通风设计与舒适性空调系统的通风设计是有区别的，实验室通风设计有实验用的通风柜排风和室内平时排风两种。以前通风柜是作为实验台的辅助设备，而目前实验台上进行的实验逐渐转移到了通风柜内，使用台数的日益增多，就要求通风柜具有*适于实验使用的功能，要求通风柜具有排放功能、小倒流功能、隔离功能、补风功能等，不只是提供舒适的工作环境，减少人员暴露在危险空气下的可能，还要保证工作人员的身体健康，不造成伤害。通风柜的类别很多，包括*实验台、边台、药品柜、器皿柜等，这些通风柜是实验室设备中*重要的设备；但它并不是室内**的排风装置，实验室还有平时排风口，布置在仪器室或产生危险物质的仪器上方。
实验室通风柜排风与室内排风共用一套排风系统风管及风机。风机风速有三挡或为变频风机，低速时为室内平时排风，中速时为通风柜排风(1600m3/(台• h))，高速为室内平时排风加通风柜排风。风机设置在屋面，排风管为负压，完全避免有害气体在室内泄露。各通风系统均配有排风补风系统，低速排风时的补风由室内人员新风补充，通风柜补风量大，为避免大量抽用房间内空气，造成能源的浪费，采用了带补风的通风柜，补风由室外直接供给；补风管设电动风阀，与通风柜排风联动，通风柜排风时抽吸室外风补风；补风在柜内循环后排除室外，设计*部分通风柜选用了上部排风和通风柜后侧补风的形式，虽然在控制上复杂一些，但为今后使用提供了便利。
实验室的A声级噪声限制值为50dB，增加管道截面尺寸可以降低噪声，考虑到管道的经费和施工问题，大部分风量为1600m3/h的通风柜与实验室房间的管道、有平时排风要求的竖井的截面尺寸多数为350×400mm。实验室排出的有毒和酸碱腐蚀性较强的气体会对环境造成污染，在排入大气前根据气体的成分采取吸取、过滤等措施对其进行净化处理。
对有洁净等级要求的负压实验室，既要保证洁净，又要保持负压。送入洁净间的风量为此房间排风量的70%~80%，并加定风量阀锁定送风量；排风机与空调机联锁运行，排风口处加定风量阀，以满足实验室压力梯度的要求；另外与正压实验室不同的是负压洁净实验室外的房间内仍要保证为同洁净等级，因此洁净空调其余20%~30%的风量送至实验室辅助房间、非实验区域，使气流流向从区到产生危险物质的实验房间，既保证污染源不泄漏，又保证了实验室的洁净等级。
对有洁净等级要求的正压实验室、回风与经过集中处理的新风混合后进入空调机组的洁净实验室，机组内设中效过滤，房间送风口设高效送风口，回风口处设空气阻尼层，气流组织采用上送侧回；通过调节回风阻尼层阻力调节回风量，以实现对洁净室的正压控制；在机组新风入口处设电动风阀，与洁净空调机组联锁；洁净实验室送风量通过缓冲间压出，在缓冲间外的实验室房间常配有通风柜排风和房间排风，满足各房间的压力梯度。
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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。液体储存瓶: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；培养皿:用于开放式培养及其它用途，分直径30mm,60mm,120mm等几种；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。
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。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。其它:如三角烧瓶,烧杯,量筒,漏斗,注射器等。
维持培养细胞旺盛生长,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；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。
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实验室平面布局是实验室设计的基础，只有按照功能分区和工作流程的需求做好相应的平面布局规划才能确保后续的水、电、风等专业的设计，平面布局设计阶段应尽可能地详细考虑工作和发展的需求，合理配置空间，尽量优化整合。除了布局的优化和仪器设备的摆放位置的设计外，还应充分考虑到人员流动与物品流动的方向是否符合工作要求。例如，为了避免实验人员频繁跑动，前处理室应该和仪器室在同一楼层;气瓶室应和气相色谱仪、气质联用仪等仪器在同一楼层;避免楼层过多，每一层都要设置洗涤室、样品室以充分利用空间;生物室应合理布局洁净区、半洁净区、污染区，以避免交叉污染。
干细胞实验室设备清单：
低温冰箱：用于科研研究、医疗用品的保存、生物制品、远洋制品、电子元件、化工材料等特殊材料的低温实验及储存。
冻存盒：细胞冻存用，里面添加异丙醇。
液氮罐：一般可分为液氮储存罐、液氮运输罐两种，大口为细胞冻存、存储用，密闭性好，须有配套提示不锈钢，细胞冻存盒，小口为购买换液氮运输用。
超声波粉碎仪：将电能通过换能器转换为声能，这种能量通过液体介质而变成一个个密集的小气泡，这些小气泡炸裂，从而起到破碎细胞等物质的作用。
离心机：细胞间收集细胞用。
磁力搅拌器：用于加热或加热搅拌同时进行，适用于粘稠度不是很大的液体或者固液混合物的搅拌溶解。
脱色摇床：洗膜用，摇摆式混匀仪，抗体孵育用。
恒温摇床：又称控温摇床、振荡培养摇床、恒温振荡器、恒温摇培养箱，主要用于微生物或细胞的培养和一些生理生化反应等。
**净工作台：提供局部无尘无菌工作环境的单向流空气净化设备，适用于医药卫生、生物制药、食品、医学科学实验、光学、电子、无菌室实验、无菌微生物检验、植物组培接种等需要局部洁净无菌工作环境的科研和生产。
生物柜：是为操作原代培养物、诊断性标本等具有感染性的实验材料时，用来保护操作者本人、实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计。
通风柜：可以减少实验者和有害气体接触，防止实验操作中产生的有害气体、臭气、湿气及腐蚀性物质对实验者造成伤害。
二氧化碳培养箱：通过箱体模拟组织内环境对细胞组织培养的一种装置，用于细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养，应用于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、抗原的研究和生产、培养杂交*细胞生产抗体、体外受精、干细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。
鼓风干燥箱:干燥用，需可定时，有警报。
低温恒温槽：保持低温，分子生物使用。
微波炉：DNA琼脂糖凝胶制备用。
水浴锅：细胞间复苏细胞用。
PCR仪：利用DNA聚合酶对特定基因做体外试管内的大量合成，基本上是利用DNA聚合酶进行专一性的连锁复制，普通PCR仪可做梯度和降落PCR，荧光定量PCR仪定量分析。
PH计：酸碱度调节用，需精确稳定灵敏度高，操作简单，使用时不用校准可直接使用。
纯水机与**纯水机：制备纯水
显微镜：普通倒置显微镜可做细胞间普通细胞观察用，倒置荧光显微镜可做普通细胞观察和荧光分析，带成像系统，相机和成像系统需灵敏度高，需配置电脑。
电光学发光仪：用于检测人体激素的仪器。
天平：微量称量用，称量质量稍重物品和50ML离心管配平用。
细胞计数仪：细胞精确计数用。
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洁净实验室净化空调有多种形式: 全新风净化空调系统设三级过滤，采用**送风下排风，排风出口设净化处理装置。循环风空调箱通过送风管，再经过ULPA过滤器或HEPA过滤器将空气送入洁净室，气流向下送入洁净间，再经竖直回风夹道进入吊顶回风；空气多次进入循环风空调箱过滤，使用不同类型的中高效过滤器，提供了节约成本和使用能源的选择。
特殊实验室的恒温恒湿，无菌，冻干，**净台温湿度按要求，换气次数为10~25 h。对温、湿度无工艺要求时室温为20～26℃，相对湿度小于70%。洁净实验室空调采用带有两级过滤的净化空调机组，初效过滤器用易清洗换的合成纤维过滤器，中效过滤器集中设置在空调机组的正压段，处理后的送风在进入房间时由高效空气过滤器或亚高效空气过滤单元过滤。洁净室应维持一定的正压，送风与排风管上安装变风量装置，控制房间的压力梯度，洁净区与缓冲区之间的静压差不小于5Pa，洁净区与室外的静压差不小于10 Pa。
对有恒温、恒湿要求的实验室，采用带独立冷源的风冷恒温恒湿空调机组；机组设辅助电加热器，或设移动式除湿机，满足房间温湿度及干燥度的要求；对恒温恒湿要求不高的场所采用变制冷剂流量机组，空调系统及设备的选择具有经济实用、使用灵活、技术先进等特性。万级恒温恒湿洁净实验室的空调机组可布置在机房或吊顶上，通常需要的冷热量不是很大，系统的循环风量较大，可将回风分两路，一部分经盘管，另一部分与处理的空气混合，经过滤器送出。

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洁净实验室净化空调有多种形式：全新风净化空调系统设三级过滤，采用**送风下排风，排风出口设净化处理装置。循环风空调箱通过送风管，再经过ULPA过滤器或HEPA过滤器将空气送入洁净室，气流向下送入洁净间，再经竖直回风夹道进入吊顶回风。空气多次进入循环风空调箱过滤，使用不同类型的中高效过滤器，提供了节约成本和使用能源的选择。应了解实验室通风柜的功能，按排放气体和实验室进行通风系统设计。对实验室房间内通风的性要足够重视。通风柜的集尘捕捉能力要符合现行标准和规定，保证一定数量的换气次数，让送风气流流向实验室，保持实验室负压；另外，为实验人员创造舒适的工作环境，降低噪声，系统要*控制，易于管理，能稳定、低能耗运行。
有洁净要求的空调机组，初效空气过滤器不能用浸油式，中效过滤器集中设置在空气调机组的正压段，在净化房问设高效过滤进风口；选择时中效及高效空气过滤器按额定风量选择，阻力、效率相近的高效空气过滤器设置在同一洁净室内，高效空气过滤器的安装应简便可靠，宜于检漏和换；洁净空调机组的送风机要按净化空调系统的总送风量和总阻力值进行选择。中效、高效空气过滤器的阻力按其初阻力的2倍考虑取值。设计净化空调系统时还要注意：回、排风口风速≤1m/s，回、排风支管风速≤3m/s，回风总管风速≤3～4m/s；表冷器的迎面风速空凋机组≤2.2m/s，新风机组≤2.5m/s；对送风装置，高效过滤器送风口实际风量应小于样本给出的风量值；选用定风量控制器时，应注意同一位置上只能使用同一规格的定风量控制器。
通风柜的选择除满足排风和捕捉能力外，还要能根据调节门开度改变排风量，维持表面风速恒定在0.5m/s；在安装调试时应按柜门位移为信号来确定排风量，接受调节门感应器信号后可以计算调节门开启面积风量，送风量跟随排风量即刻变化；实验室内压力梯度控制和*小通风量的控制也是很关键的，否则也会导致通风柜排风不稳定。选择通风柜时，要考虑实验室的空间、通风柜的摆放，根据实验内容选择其外形尺寸，体积太大造成浪费，过小则影响使用；通风柜还要远离空气扰动大的地方，远离送风口，避免造成能源浪费；排风管道的没计原则是管内为负压，防止管道废气泄漏，排风管长度越短越好，而且一台风机连接的通风柜越少越好；排风通道尽可能竖直布置，通道越高越好，如需改变风道风速，则应配置相应的变频调节系统，注意排风通道的末端应避开补风管道送气口。