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组培室设计基本规则

  • 分类:新闻资讯
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2020-08-22 14:41

【概要描述】组培工厂应选址在安静、洁净、可避开各种污染环境的地方,才能减少操作污染,降低生产成本,确保工作的顺利进行

组培室设计基本规则

【概要描述】组培工厂应选址在安静、洁净、可避开各种污染环境的地方,才能减少操作污染,降低生产成本,确保工作的顺利进行

  • 分类:新闻资讯
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  • 发布时间:2020-08-22 14:41
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      组培工厂应选址在安静、洁净、可避开各种污染环境的地方,才能减少操作污染,降低生产成本,确保工作的顺利进行。根据已确定的生产规模,设计组培生产车间时,要全面了解工作中需要哪些最基本的设备条件,以便因地制宜利用现有房屋改建或新建组培工厂,尽量做到合理布局。通常按组培生产程序先后,顺次安排成一条连续的生产线,主要包括培养器皿清洗;培养基的配置、分装、包扎和高压灭菌;无菌操作材料的表面灭菌和接种;进入培养室培养;试管苗的种植和前期管理等。

 

一、清洗室

      要求具有耐酸碱的水池和排水口。每天都有大量的植物材料碎片、琼脂等东西堆积,因此排水口一定要安装过滤网,做到每天清洗检查,一是减少微生物滋生源,二是避免排水系统堵塞,带来不必要的麻烦。

 

      配有不同形状及大小的洗涤刷,如果有可能安装洗瓶机器,更能提高工作效率。 配备数个塑料箱盛装瓶子,将瓶放入箱内时,应倒立,这样可使瓶子自然干燥。

 

二、培养基配制及灭菌室

      手提式高压灭菌锅2~3个,用于一些小型物品或急需用品的高压灭菌。

      组培工厂必须配备1至数台大型灭菌锅,直径40~50cm的不锈钢或铝锅2~3个,用于溶解琼脂或调制培养基,加热源最好采用煤气灶或用电。

    去离子水发生器1~2台。

    干燥箱1台,用于器皿或急需用具的干热灭菌。

    大型工作台1~2张,用于培养基分装、包扎等。

    玻璃柜1个,用于放置药品等。

    试剂瓶、具刻度移液管、皮下注射器、量筒、搪瓷量杯、容量瓶、各式塑料瓶或塑料桶等易损品数个,更重要的是配备大量充足的培养瓶。

 

三、检测及称量室

     PCR仪:可用于真菌和细菌性病原菌的检测和部分病毒病的检测。

     酶标仪:通过血清免疫技术(ELISA)进行主要病毒病的检测。

     双目显微镜、解剖镜:用于植物组织培养材料的形态发育及细胞观察。

     凹穴载玻片:用于细胞悬浮培养。

     载玻片和盖玻片:用于制作细胞和组织的显微制片。

     光照培养箱;用于不同种类植物培养方法或培养条件的研究。

     冰箱:用于贮存化学药品,培养基母液和植物材料等。

     低温冰箱:用于长期贮存培养基储备液,某些酶和椰子汁等。

     称量仪器:包括感量为1/10000的电子天平,感量为1/10的普通托盘天平,称量为1~5kg的台秤等,用于药品的称量配制和植物组织生长量的测定。

     水质及培养基检测仪器:包括pH酸度计、电导率仪或Ec值测定仪。

     细菌滤膜及其支座:用于对溶液进行过滤灭菌。

 

四、无菌操作室(接种室)

      这是组培工厂的最核心和关键部分,是进行无菌操作的场所,如植物材料的消毒接种,无菌材料的继代,丛生苗的增殖或切割,嫩茎插植生根等。它也关系到污染率这项最重要的成本指标的高低,直接影响组培工厂的工作效率及经济效益。无菌操作室原则上宜小不宜大,要有缓冲间,以便进人无菌室前在此洗手、换衣、换鞋、预处理材料等。无菌室的地板和四周墙壁应尽可能光洁,不易积染灰尘,易于采取各种清洁和消毒措施。无菌室内要吊装紫外灭菌灯,用于经常照射灭菌。要安装空调机,保持室温在23~25℃,原则上无菌室的门窗应紧闭,保持与外界相对隔绝。无菌操作室内需要的用具如下。

 

    超净工作台:用于进行无菌操作。

    室内小推车:用于运送培养物、培养基和各种器皿用具。

    酒精灯:用于灼烧各种金属用具。

    手持喷雾器:用于在超净工作台内或对其他物品喷洒酒精进行消毒。

    带盖螺口玻璃瓶:用于盛装无菌水,对植物材料进行表面消毒。

    大的钝头镊子:用于进行接种和继代、生根等操作。

    细解剖针;用于植物材料的解剖。

    解剖刀:用于切割植物材料。

    各种孔径的不锈钢筛网:用于分离太小不同的细胞团。

    低速台式离心机:用于沉淀细胞,以便确定沉积细胞的总体积或清洗原生质体。

    振荡培养器;用于植物材料的液体培养。

    血球计算器;用于细胞计数。

 

五、培养室

      培养室要讲究保温隔热。如果是专为组织培养设计的新建筑,为了减少能源消耗,培养室应尽量利用自然光照,最大限度地增加采光面积。除必要的承重结构外,全部安装落地式双层大玻璃窗,并在窗外设置防止直射的半透明瓦楞板,它的宽度、数目应按当地的纬度、日照强度、日照时数等气象因子适当考虑。

 

      培养室的四壁可选白色或浅米黄色防霉漆、涂料等涂层,地面也应选浅色建材,最好是白水泥、白水磨石或同样的磨石砌块、瓷砖等,顶部为白色,总之各处都应增强反光,以提高室内的光亮度和易于清扫。我国大多数地区属大陆性气候,夏热冬冷,而培养室要求常年保持[25士(1~2)]℃,因此房屋构造上要做到保温、隔热、防寒性能良好,做到冬暖夏凉。温度调节常借助空调机,使高温季节降温,低温季节升温。在华南、昆明等冬暖地区,冬季由辅助照明灯产生的热量即可很容易地维持室温在2 5℃左右。房屋结构及隔热性能良好, 无论降温或升温都可有效地节省能源,并易于保持温度的稳定。

 

      培养室应设计能有效通风的窗户,定期或需要时加强通风散热,如夏初或秋末,一天内温度变化很大,即使夏天,有时夜温也不适宜.必要时都可利用通风来调节温度,这样可节省一些降温用电。方法是只要在室内地板稍高处设置进风气窗,在气窗的对侧,近天花板处设置排风窗,亦可安装小功率的排风扇,利用自然空气来调节室内的温度。进风气窗可用两层以上的纱布简单地滤尘。

 

      如果改建,则应考虑增加窗户,改为双层窗,内壁加保温隔热层,如加一层纤维板或胶合板,墙与板之间填塞保温物如蛭石、软木砖、泡沫塑料块等。如原有建筑质量较好,外界温度变化并非太剧烈,也可只钉一层纤维板,留下适当的空气层,甚至于可直接利用原有房舍作培养室。培养室的天花板也应有保温层,地面架设地板,以利保温。至于这些结构应当完善到什么程度,主要根据当地的温度变化情况、投资的多少等来决定。

 

培养室的主要设备与用具如下:

      (1)培养架与灯光   培养室是放置培养物的场所,是成千上万幼苗的培育间、生长室。培养室内整齐地安放若干个培养架,培养架的高度可以根据培养室的高度来定,为了充分利用空间,培养架几乎可与培养室一样高。在3m多高的空间里,培养架分为8层,这样可以摆放大量的培养瓶,管理高层放置的瓶子可借助于梯子,由于培养期间并不需要太多照看,这样充分利用空间是可取的。如果以研究为主,架子就不要太高,以不站凳子手能拿到瓶子为宜。一般每个架设6层,总高200cm,每30cm 为一层,最下一层距地20cm,架宽以60cm较好。视培养的植物需光程度,架上安装1~2盏日光灯。40W日光灯管的长度也往往决定了培养架的长度,即约126cm可以用每边宽为30cm的角钢来焊制。制成后除锈,涂一层防锈漆,再涂l~2层白漆。用5mm的玻璃做搁板,下垫上有利于光线利用的锡薄纸。每屋架子上安装固定或悬挂式的日光灯2盏。固定式的整齐美观,但灯座螺钉孔的位置要求严格,稍不合规格就不亮,或拆换困难,固定后不能再调节灯的位置与高度。悬挂式的则比较灵活,容易调节灯的位置与高度,但不够整齐。悬挂式的灯管是挂在一条绷紧的铁丝上。灯管距架子边缘15cm,两灯之间距离30cm。每层架可放置100mL三角瓶8~10行,每行20瓶,总计160~200个瓶子。每盏灯的两侧各2~3行瓶子。据实地测定,在灯管距搁板16cm处,第一排瓶子前强度为1400~16001x,第一排瓶子之后光强度为1000lx左右,第二排瓶子之后光强度仍有800Ix,这对于大多数培养物来说已无问题。对某些需强光的植物或需要强光处理的材料,可将灯放到距搁板5~6cm处,恰好是三角瓶中部,这时光强度可提高到2400~3000lx(每只灯管的亮度不同,新旧程度也影响亮度),但距灯管太近时,要留心培养物受温度的影响。在培养阴生植物或耐弱光的植物时,为节约电力和减少灯管损耗,可以每层架交错地开亮l盏灯,如非洲紫罗兰、花叶芋、秋海棠类、月季苗等仍可适应。但距灯最远处宜保持光强度500~800lx左右,否则幼苗生长过于细弱,生长也太慢。培养架所占面积按60cm×126 cm计为0.76m2,加上管理通道,在12~14m2的室内可放置8~10个培养架,对于年产4~10万甚至20万苗的小型生产单位已经够用了。在采用日光为光源或日光加辅助人工光源的条件下,培养架都应纵向对着窗户,以避免第一排架子光线过强,而第二、第三排架子光线太弱,纵向排列可使全室光线分布得比较均匀。

 

      (2)配电板  在培养室内应安装1~2个配电板,其上设熔断器(俗称保险盒)和闸刀开关,用以管理室内的电源。

 

      (3)石英电子时控器  这是自动开关灯的设备,它里面安放一只电池,推动石英钟行走,石英钟的盘面上刻有时间刻度外,还有一些小卡子,可用螺钉调节固定在某一时刻上,时控器通过交流接触器控制送电或断电,当时控器盘面行走到小卡子固定的时间刻度时,内部的机械装置动作,造成电流的通或断。将石英电力时控器和交流接触器安装在电路里,就可以控制每天开灯关灯,也可以每天定时开关几次,例如夏天高温时节,可以在天亮时开灯(提早到4、5点钟),而中午气温高时关停几个小时,夜里再补充光照几小时,以降低温度和减轻空调机的负荷。

 

      (4)空调机  窗式、挂式或立式空调机都能有效地调节室温。一般分两种,一种既能降温又能升温;另一种只用于降温。从节约经费角度考虑,采用后一种较好,从方便来说采用前一种好。在室内无热源的情况下,把门窗紧闭,空调机很快就能将室温调节好。2台5P的空调机可以控制20~40m2培养间(实际安装时需视外界温度和房间保温条件、室内空间大小而异)的温度,同时除湿,所以夏天在空调室内很凉爽。但是培养室内有许多灯管,其发热量亦不容忽视。因此,在夏季想用空调机将室温降到25℃左右,培养室就不要过大,保温密闭等条件要好,尽量利用日光,少开灯,在夜间或凌晨低温时,加强通风,驱除室内累积的热量等。空调机应安置在室内较高的位置,如窗的上框等,以便于排热散凉,易使室温均匀。若将空调机安在窗下,室内的上层温度则始终难以降下来。

 

六、需求的配套设施

      组培生产车间的配套设施主要是指过渡培养温室和露地炼苗场,现代化组培工厂每天都有上万株组培苗出瓶过渡。从组培瓶无菌异养的小环境及培养室稳定的温、湿度及光照条件下出来,进入自然气候环境。自然环境的独特之处恰恰是温、光、湿等因子随着昼夜时间的循环,产生着极大的变化,如早上8点钟的温度、光照、湿度都较低,到了正午这些因子的数值已成倍地增加,而到了晚上或许都降到了最低值。组培苗过渡成活率的高低是一项直接影响到组培工厂成本指标、工作效率及经济效益的最重要因素。影响组培苗过渡成活率的因子很多,在后面的章节将有更详细的论述。此处重点介绍假设在组培瓶苗质量得到完全认可的前提下,以满足组培苗过渡培养条件,来提高组培过渡成苗率的设施设备条件。

 

1、过渡培养温室

      建造较为先进的光、温、湿可调控过渡培养温室,在温室内安装喷灌设施及可移动苗床,选用适宜基质、规范生产规程,是提高组培苗过渡成话率的可靠保障,温室内每平方米苗床一般可栽种800株组培苗,一茬组培苗的过渡周期按30d计算,考虑到组培苗难以完全按要求在固定的时间内进入市场,故需留上适当面积的培养温室以便周转,一般年产500万苗的过檀培养温室,建造面积应在2000~3000m2范围内。

 

2、露地炼苗场

      经过渡温室培养的组培苗,有些种类可直接进入市场,在生产中栽种也有很高的成活率。但也有一些种类成活并不理想,毕竟过渡温室内的环境条件仍比自然条件要优越得多。对这些种类需要移入露地炼苗场作进一步的驯化培养,露地炼苗场可完全是露天的,也可建遮荫或防雨棚,将成批量的组培苗移人。露地炼苗场既是二次过渡培养场地,也是种苗等待进入市场的存放地,其建设面积的多少,取决于不同种类的种苗的生长特性及生产需求。

 

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