实验室净化工程怎么做？从细胞房设计到生物安全详解

植物细胞培养实验室设计

拥有特定用途的植物细胞培养实验室，是那种专门用来在体外无菌的境遇之下，对植物细胞、组织还有器官开展培养，致力于专门研究并进行生产的生物实验室。它的核心功能在于，提供一个能够实施控制的环境，凭借这个环境来保证培养物的纯净性质，保障实验具备可以重复的特性，致使生产流程拥有稳定的状态。身为生物实验室重要分支的此类实验室，对于空气洁净这一程度，对于温度跟湿度，对于气流组织状况，以及无菌操作方面，均有着极高的技术要求。

核心功能分区与平面布局设计

实验室建筑结构按照工艺流程以及污染控制原则，划分成基本实验室与辅助实验室这两大模块，平面设计要遵循“人流、物流、污物流线清晰，防止交叉污染”的原则，一般会形成单向流或者环状流线，主要分成以下六大功能区：

1. 无菌操作区实验室的核心区域，会开展接种、传代这类关键操作，一般被设计成万级（ISO 7）或者局部百级（ISO 5）的洁净环境。

2. 孵育培养区给放置培养箱体、摇床等装置用，供应细胞成长所需的稳定温湿度以及光照条件，环境控制要求一般是恒温恒湿，洁净程度在十万级（ISO 8）以上。

3. 制备与配制区将培养基、试剂进行配制，之后再予以分装，在此步骤中，要设置净化工作台，其具有的洁净度水平要求是万级（ISO 7）。

4. 清洗消毒区从事实验器皿洗净，浸泡以及初步消毒工作。该区域属于污染区，需要设置相对负压，用以避免污染物扩散。

5. 灭菌处理区将配备高压蒸汽灭菌器以及烘箱这类设备，用于对器皿和废弃物开展最终灭菌工作，并且务必独立排风，以此保持负压状态。

6. 储藏区设有常温储藏室，有温度为 4℃的冷藏室，还有处于 -80℃的超低温冰箱区，这些区域是用来放置试剂、标准品以及细胞株的。

空气净化与空调系统设计

空气处理系统，对保障实验室洁净度非常关键，其设计，要满足《洁净厂房设计规范》（GB 50073）的相关要求，也要满足《生物安全实验室建筑技术规范》（GB 50346）的相关要求。

1. 洁净度等级与换气次数

洁净等级依据操作性质在核心工作区进行设定，无菌操作室包含生物安全柜以及超净工作台操作区，其需达成万级背景下的局部百级，换气次数属于核心参数，十万级区域每小时换气次数要大于或等于十五次，万级区域每小时换气次数要大于或等于二十五次，局部百级一般借助层流罩或者垂直层流装置得以实现。

2. 气流组织方式

着重采用上述下回的非单向流样式，于工作台面这般的关键区域上方布置FFU以形成垂直单向流。压差梯度务必严格予以保证：洁净度居于最高状况的房间其压力处于最高水准，相邻洁净地带之间的静压差理应不小于5Pa，与室外静压差不少于10Pa。压差显示以及报警系统需要进行实时监控。

3. 空调系统

应运用直流式全空气系统，杜绝返回风，从而将污染空气毫无遗漏地排出干净。该系统有相应需要齐备的条件 。恒温恒湿控制能力，一般情况下温度的控制领域是二十摄氏度到二十四摄氏度正负一摄氏度，湿度的控制范畴是四十五个百分点到六十五个百分点正负五个百分点。冷热源应当单独进行配备，以此保证运行稳定。

关键设备选型与技术规范

1. 生物安全柜选型

无菌操作首选II级生物安全柜。需根据实验性质进行选型比较：

II级A2型（内排式）经由HEPA过滤之后，70%的气体被循环使用，30%的气体则被排放至室内（。）它适用于常规的植物细胞操作，且该植物细胞操作不存在挥发性有毒化学品（。）。

II级B2型（全外排式）具有百分之百比例的气体，经过高效空气过滤器进行过滤之后，直接排放到室外去。其适用于在操作过程当中包含少量挥发性化学试剂或者示踪物质的实验。

植物细胞培养选型的建议是，对于常规的情况，选用 A2 型是为了节能；要是涉及到溶剂添加这种情况，那就必须选用 B2 型，而且要确保室外具备排风的能力 。

2. 围护结构与材料

吊顶以及墙体，则应当选用彩钢板或者玻镁板，其表面要光滑，具备耐腐蚀的特质，不会扬起灰尘，地面推荐使用PVC卷材或者环氧自流。坪要达成无缝状，具有耐磨性能，还能够抵抗化学腐蚀。实验台柜体宜采用。SUS304不锈钢材质，台面可使用实心理化板或不锈钢。

系统集成与安全控制

1. 送排风系统

推动送风系统运行的是组合式空调机组，里面包含着初、中、高效三级过滤装置，而排风系统是一定要进行安装的。防气流倒灌有一种装置，比如说电动密闭阀，而且要在排风的总管那里设置高效过滤器，也就是 HEPA。排风机需要和送风机进行联锁，具体就是先开启送风机，之后再开启排风机；而关机的顺序是相反的，先关排风机，再关送风机。

2. 自控与监控系统

需集成风量自动控制系统通常会采用定风量阀或者变风量阀，以及房间压差传感器，还有温湿度传感器等玩意儿。那些数据应当集中显示在中控屏之上，并且要设置超限报警装置才对。关键区域的门应该配置上某些东西 。电子互锁系统，确保两扇门不能同时开启，维持压差稳定。

3. 灭菌与废弃物处理

一定得配备双扉高压灭菌器，它的洁净端处在洁净区开口，污染端处于清洗消毒区开口，以此当作物料跟废弃物传递的屏障,。实验废弃物要经过高压灭成才可从实验室移出, 。

设计标准依据除去参照了上述国标之外，本设计还要符合《实验室 生物安全通用要求》即（GB 19489），以及关乎药品生产质量管理规范也就是（GMP）里有关洁净室的相关附录要求，以此来确保从研发一直到潜在中试生产的合规性 。