理想的組織培養(yǎng)實驗室應該建立在安靜、清潔、遠離污染源的地方,好在常年主風向的上風方向,盡量減少污染。規(guī);a(chǎn)的組織培養(yǎng)實驗室好建在交通方便的地方,便于培養(yǎng)產(chǎn)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(chǎn)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(guī)模,規(guī)模主要取決于經(jīng)費和實驗性質。
無論實驗室的性質和規(guī)模如何,實驗室設置的基本原則是:科學、、經(jīng)濟和實用。一個組織培養(yǎng)實驗室必須滿足3個基本的需要:實驗準備(培養(yǎng)基制備、器皿洗滌、培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿滅菌)、無菌操作和控制培養(yǎng)。此外,還可根據(jù)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(yǎng)工作之前,首先應對工作中需要哪些基本的設備條件有個全面的了解,以便因地制宜地利用現(xiàn)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(guī)模。以工廠化生產(chǎn)為目的,實驗室規(guī)模太小,則會限制生產(chǎn),影響效率。在設計組織培養(yǎng)實驗室時,應按組織培養(yǎng)程序來沒計,避免某些環(huán)節(jié)倒排,引起日后工作混亂。植物組織培養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)室、緩沖間,是組織培養(yǎng)實驗所必須具備的基本條件。如進行工廠化生產(chǎn),年產(chǎn)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(yǎng)基配制與分裝、培養(yǎng)基和培養(yǎng)器皿的滅菌、培養(yǎng)材料的預處理等。
要求: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(yǎng)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(guī)模生產(chǎn)。
通間式-規(guī);瘜嶒炇,準備室一般設計成大的通間,使試驗操作的各個環(huán)節(jié)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(huán)節(jié)間的銜接時間,從而提高工作效率。此外還便于培養(yǎng)基配制、分裝和滅菌的自動化操作程序設計,從而減少規(guī);a(chǎn)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(yǎng)容器)、冰箱、天平、蒸餾水器、酸度計及常用的培養(yǎng)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(yǎng)基的滅菌等。
要求:洗滌滅菌室根據(jù)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(yǎng)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(yǎng)研究或生產(chǎn)中關鍵的一步。
要求:接種室宜小不宜大,一般7~8平米(10-20平米)即可,其規(guī)模根據(jù)實驗需要和環(huán)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。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(yǎng)室功能:對接種到培養(yǎng)瓶等器皿中的植物離體材料進行控制條件下的培養(yǎng),無論是研究性實驗室還是生產(chǎn)性實驗材料進行培養(yǎng)的場所。要求:約需 10-20平方米左 右,培養(yǎng)室的大小可根據(jù)需要培養(yǎng)架的大小、數(shù)目、及其他附屬設備而定,其設計以充分利用空間和節(jié)省能源為原則;疽笫悄軌蚩刂乒庹蘸蜏囟龋⒈3窒鄬Φ臒o菌環(huán)境,因此,培養(yǎng)室應保持清潔和適度干燥;為滿足植物培養(yǎng)材料生長對氣體的需要,還應安裝排風窗和換氣扇等培養(yǎng)室的換氣裝置;為節(jié)省能源和空間,應 配置適宜的培養(yǎng)架,并安裝日光燈照明。
研究用實驗室,通?筛鶕(jù)光照時間設置成長日照、中日照、短日照培養(yǎng)室,也可以根據(jù)溫度設置成高溫和低溫培養(yǎng)室,每一個培養(yǎng)室的空間不宜過大,便于對條件的均勻控制。進行精細培養(yǎng)類型如細胞培養(yǎng)和原生質體培養(yǎng),可采用光照培養(yǎng)箱或人工氣候箱代替培養(yǎng)室。
為了控制培養(yǎng)室的溫度和光照時間及其強度,培養(yǎng)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(yǎng)室,一為暗培養(yǎng)室。培養(yǎng)室外應有一預備間或走廊。
培養(yǎng)材料放在培養(yǎng)架上培養(yǎng)。培養(yǎng)架大多由金屬制成,一般設5層,低一層離地高約lOcm,其他每層間隔30cm左右,培養(yǎng)架即高 1.7m左右。培養(yǎng)架長度都是根據(jù)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(yǎng)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2000-3000lx。
培養(yǎng)室重要的因子是溫度,一般保持在20—27℃左右,具備產(chǎn)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,好不同種類有不同的培養(yǎng)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(xù)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,F(xiàn)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(jié)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(yǎng)架(控溫控光控濕)、搖床、轉床、自動控時器、紫外燈、光照培養(yǎng)箱或人工氣候箱、生化培養(yǎng)箱、邊臺實驗臺用于拍攝培養(yǎng)物生長狀況,除濕機、顯微鏡、溫濕度計、空調等。
5、緩沖間功能:是進入無菌室前的一個緩沖場地,減少人體從外界帶入的塵埃等污染物。工作人員在此換上工作服、拖鞋,戴上口罩,才能進入無菌室和培養(yǎng)室。 進入無菌操作室前在此更衣?lián)Q鞋,以減少進出時帶入接種室雜菌。
要求:緩沖間需3-5平方米,可建在準備室外或無菌操作室外,應保持清潔無菌;備有鞋架和衣帽掛鉤,并有清潔的實驗用拖鞋、已滅菌過的工作服;墻頂用1-2盞紫外燈定時照射,對衣物進行滅菌。 緩沖間好也安一盞紫外線滅菌燈,用以照射滅菌。緩沖間的門應該與接種室的門錯開,兩個門也不要同時開啟,以保證無菌室不因開門和人的進出帶進雜菌。
設備:1-2盞紫外燈、水槽、實驗臺、鞋帽架、柜子、滅菌后的工作服、拖鞋、口罩。