植物組織培養實驗室(組培室)規劃設計的原則及要求

文章作者：騰昊科技發布時間：2021-09-06 15:52:15 瀏覽次數：4363次

一、實驗室要求

理想的組織培養實驗室應該建立在安靜、清潔、遠離污染源的地方，很好在常年主風向的上風方向，盡量減少污染。規模化生產的組織培養實驗室很好建在交通方便的地方，便于培養產品的運送。

實驗室的建設均需考慮兩個方面的問題：一是所從事的實驗的性質，即是生產性的還是研究性的，是基本層次的還是較高層次的;二是實驗室的規模，規模主要取決于經費和實驗性質。

無論實驗室的性質和規模如何，實驗室設置的基本原則是：科學、高效、經濟和實用。一個組織培養實驗室必須滿足3個基本的需要：實驗準備(培養基制備、器皿洗滌、培養基和培養器皿滅菌)、無菌操作和控制培養。此外，還可根據從事的實驗要求來考慮輔助實驗室及其各種附加設施，使實驗室更加完善。

在進行植物組織培養工作之前，首先應對工作中需要哪些最基本的設備條件有個全面的了解，以便因地制宜地利用現有房屋，或新建、改建實驗室。實驗室的大小取決于工作的目的和規模。以工廠化生產為目的，實驗室規模太小，則會限制生產，影響效率。在設計組織培養實驗室時，應按組織培養程序來沒計，避免某些環節倒排，引起日后工作混亂。植物組織培養是在嚴格無菌的條件下進行的。要做到無菌的條件，需要一定的設備、器材和用具，同時還需要人工控制溫度、光照、濕度等培養條件。

二、實驗室組成

(一)基本實驗室

基本實驗室包括準備室、洗滌滅菌室、無菌操作室、培養室、緩沖間，是組織培養實驗所必須具備的基本條件。如進行工廠化生產，年產4萬-20萬，需3-4間實驗用房，總面積60平方米。

1、準備室(化學實驗室)

功能：又叫化學實驗室，進行一切與實驗有關的準備工作：完成所使用的各種藥品的貯備、稱量、溶解、器皿洗滌、培養基配制與分裝、培養基和培養器皿的滅菌、培養材料的預處理等。

要求：很好有20平方米左右。要求寬敞明亮、以便于放置多個實驗臺和相關設備，方便多人同時工作;同時要求通風條件好，便于氣體交換;實驗室地面應便于清潔，并應進行防滑處理。

分類：

分體式-研究性質實驗室，分開的若干房間將準備室分解為藥品貯藏室、培養基配制與洗滌室和滅菌室等，功能明確，便于管理，但不適于大規模生產。

通間式-規模化實驗室，準備室一般設計成大的通間，使試驗操作的各個環節在同一房間內按程序完成。準備試驗的過程在同一空間進行，便于程序化操作與管理，試驗中減少各環節間的銜接時間，從而提高工作效率。此外還便于培養基配制、分裝和滅菌的自動化操作程序設計，從而減少規模化生產的人工勞動，更便于無菌條件的控制和標準化操作體系的建立。

設備：準備室應具備實驗臺、藥品柜、水池、儀器、藥品、防塵櫥(放置培養容器)、冰箱、天平、蒸餾水器、酸度計及常用的培養基配制用玻璃儀器等。

2、洗滌滅菌室

功能：完成各種器具的洗滌、干燥、保存、培養基的滅菌等。

要求：洗滌滅菌室根據工作量的大小決定其大小，一般面積控制在30-50m2。在實驗室的一側設置專用的洗滌水槽，用來清洗玻璃器皿。中央實驗臺還應配置2個水槽，用于清洗小型玻璃器皿。如果工作量大，可以購置一臺洗瓶機。準備1-2個洗液缸，專門用于洗滌對潔凈度要求很高的玻璃器皿，地面應耐濕并排水良好。

設備：水池、落水架、中央實驗臺、高壓滅菌鍋、超聲波清洗器、干燥滅菌器(如烘箱)等。

3、無菌操作室(接種室)

功能：也叫接種室，主要用于植物材料的消毒、接種、培養物的轉移、試管苗的繼代、原生質體的制備以及一切需要進行無菌操作的技術程序，是植物離體培養研究或生產中最關鍵的一步。

要求：接種室宜小不宜大，一般7～8平米(10-20平米)即可，其規模根據實驗需要和環境控制的難易程度而定。要求封閉性好，干爽安靜，清潔明亮，能較長時間保持無菌，因此不易設在容易受潮的地方;地面、天花板及四壁盡可能密閉光滑，易于清潔和消毒;配置拉動門，以減少開關門時的空氣擾動;為便于消毒處理，地面及內墻壁都應采用防水和耐腐蝕材料;為了保持清潔，無菌室應防止空氣對流。接種室要求在適當位置吊裝 1～2盞紫外線滅菌燈，用以照射滅菌。很好安裝一小型空調，使室溫可控，這樣可使門窗緊閉，減少與外界空氣對流。

一般新建實驗室的無菌室在使用之前應進行滅菌處理，處理方法是甲醛和高錳酸鉀熏蒸，并需定期滅菌處理，還可用紫外線照射1-2h/周，或每次使用前照射10-30min。

設備：紫外燈、空調、解剖鏡、消毒器、酒精燈、接種器械(接種鑷子、剪刀、解剖刀、接種針)，實驗臺、和擱架，還有超凈工作臺和整套滅菌接種儀器、藥品等。

4、培養室

功能：對接種到培養瓶等器皿中的植物離體材料進行控制條件下的培養，無論是研究性實驗室還是生產性實驗材料進行培養的場所。要求：約需 10-20平方米左右，培養室的大小可根據需要培養架的大小、數目、及其他附屬設備而定，其設計以充分利用空間和節省能源為原則。基本要求是能夠控制光照和溫度，并保持相對的無菌環境，因此，培養室應保持清潔和適度干燥;為滿足植物培養材料生長對氣體的需要，還應安裝排風窗和換氣扇等培養室的換氣裝置;為節省能源和空間，應配置適宜的培養架，并安裝日光燈照明。

研究用實驗室，通常可根據光照時間設置成長日照、中日照、短日照培養室，也可以根據溫度設置成高溫和低溫培養室，每一個培養室的空間不宜過大，便于對條件的均勻控制。進行精細培養類型如細胞培養和原生質體培養，可采用光照培養箱或人工氣候箱代替培養室。

為了控制培養室的溫度和光照時間及其強度，培養室的房間不要窗戶，但應當留一個通氣窗，并安上排氣扇。室內溫度由空調控制，光照由日光燈控制。天花板和內墻很好用塑料鋼板裝修，地面用水磨石或瓷磚鋪設，一般要分兩間，一為光照培養室，一為暗培養室。培養室外應有一預備間或走廊。

培養材料放在培養架上培養。培養架大多由金屬制成，一般設5層，最低一層離地高約lOcm，其他每層間隔30cm左右，培養架即高 1.7m左右。培養架長度都是根據日光燈的長度而設計，如采用40W日光燈，則長I.3m，30W的長lm，寬度一般為60cm。日光燈一般用40W，固定在培養架的側面或擱板的下面，每層有兩支日光燈，距離在20cm，光照強度為2000-3000 lx。

培養室最重要的因子是溫度，一般保持在20—27℃左右，具備產熱裝置，并安裝窗式或立式空調機。由于熱帶植物和寒帶植物等不同種類要求不同溫度，很好不同種類有不同的培養室。

室內濕度也要求恒定，相對濕度以保持在70%～80%為好，可安裝加濕器。控制光照時間可安裝定時開關鐘，一般需要每天光照10-16h，也有的需要連續照明。短日照植物需要短日照條件，長日照植物需要長日照條件。現代組培實驗室大多設計為采用天然太陽光照作為主要能源，這樣不但可以節省能源，而且組培苗接受太陽光生長良好，馴化易成活。在陰雨天可用燈光作補充。

設備：培養架(控溫控光控濕)、搖床、轉床、自動控時器、紫外燈、光照培養箱或人工氣候箱、生化培養箱、邊臺實驗臺用于拍攝培養物生長狀況，除濕機、顯微鏡、溫濕度計、空調等。