干細胞(stem cell)是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細胞。在一定條件下,它可以分化成多種功能細胞,目前主要應(yīng)用于醫(yī)療、美容行業(yè)。干細胞實驗室是從事干細胞基礎(chǔ)研究、制劑制備、技術(shù)開發(fā)、醫(yī)療服務(wù)的重要場所。 保證培養(yǎng)細胞生存環(huán)境的無毒、無菌安全,是建設(shè)干細胞實驗室的目標(biāo)。如何建造一間符合標(biāo)準規(guī)范的干細胞實驗室,廣州旗興凈化工程師從設(shè)計總原則、細胞制備工作流程、實驗室功能間分類及主要配套要求等方面進行介紹。
一、干細胞實驗室的建設(shè)總體原則。
干細胞實驗室的選址、設(shè)計及布局應(yīng)遵循《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP規(guī)范)、《實驗室生物安全通用要求》(GB19489)、《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范的規(guī)定》(GB50333),質(zhì)量檢測區(qū)應(yīng)符合GB/T27025檢測和校準實驗室能力的通用要求。最終達到布局合理、獨立使用、人物分流的要求,應(yīng)具備細胞分離、培養(yǎng)擴增、凍存復(fù)蘇、質(zhì)量檢測控制、制劑運輸、設(shè)備及環(huán)境遠程控制、信息管理系統(tǒng)等功能。潔凈區(qū)房間的房門應(yīng)具有自動關(guān)閉功能,通道門還應(yīng)具有聯(lián)動互鎖功能。潔凈區(qū)建筑材料應(yīng)隔熱、防震、防蟲、防火,不產(chǎn)塵、不吸塵、不積塵等。儀器設(shè)備應(yīng)具有標(biāo)準數(shù)據(jù)通信接口等輸出有關(guān)數(shù)據(jù),支持中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行控制和綜合分析處理等。
二、干細胞實驗室的功能設(shè)計
干細胞的工作流程,如圖所示,主要分為干細胞的制備、質(zhì)檢及存儲。其中干細胞的質(zhì)檢管理又包括無菌檢測、致病因子檢測、培養(yǎng)基殘余量檢查等。
三、干細胞實驗室的面積大小,基礎(chǔ)面積應(yīng)該在500-1000M2,根據(jù)干細胞制備及研發(fā)產(chǎn)品流程需求復(fù)雜,則面積要求更多。據(jù)SZDB/Z188-2016細胞制備中心建設(shè)與管理規(guī)范,對基礎(chǔ)配置區(qū)域的面積及設(shè)備要求,簡要概述如下:
更衣區(qū),分為一更和二更,更衣區(qū)的面積不低于30㎡,該區(qū)域應(yīng)配備自動洗手設(shè)備、潔凈風(fēng)烘干設(shè)備、感應(yīng)式消毒液給液設(shè)備。
樣本接收區(qū),面積應(yīng)不低于20㎡,應(yīng)具有4℃醫(yī)用冰箱、電子天平、恒溫培養(yǎng)箱等。
細胞制備區(qū),用于干細胞的分離,面積應(yīng)不低于200㎡,包括試劑儲備間、細胞分離室等房間。細胞制備區(qū)應(yīng)具備生物安全柜、CO2培養(yǎng)箱、冷凍離心機、倒置顯微鏡、細胞計數(shù)儀、4℃醫(yī)用冰箱等。
細胞培養(yǎng)區(qū),用于干細胞的培養(yǎng)和擴增,面積應(yīng)不低于100㎡,每個培養(yǎng)區(qū)均配置生物安全柜、倒置顯微鏡、CO2培養(yǎng)箱、4℃醫(yī)用冰箱等。其中樣本接收區(qū)、細胞制備區(qū)和細胞培養(yǎng)區(qū)均配備萬級層流凈化環(huán)境。
質(zhì)量檢測區(qū),主要用于干細胞確認檢驗及放行檢驗,面積應(yīng)不低于300㎡,質(zhì)量檢測區(qū)分為PCR室、微生物室及功能檢測室三部分。
PCR室,分為試劑制備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、樣本擴增分析區(qū)三個部分。PCR三個區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)完全獨立,其中試劑制備區(qū)和標(biāo)本制備區(qū)為相對正壓狀態(tài),樣本擴增分析區(qū)為相對負壓狀態(tài),每個區(qū)域和緩沖區(qū)之間均保持10Pa的壓差。標(biāo)本制備區(qū),配備有B2型生物安全柜,需要考慮到安全柜運行時,要補充相應(yīng)數(shù)量的新風(fēng)。另外產(chǎn)物分析區(qū),配有排風(fēng)櫥,也需要補充一定數(shù)量的新風(fēng)。PCR室應(yīng)配備4℃醫(yī)用冰箱、生物安全柜、離心機、熒光定量PCR儀等儀器。
微生物室,為檢測干細胞的病原微生物,主要配備生物安全柜、全自動微生物培養(yǎng)檢測儀等儀器。功能檢測室需要配備流式細胞儀、酶標(biāo)儀、細胞計數(shù)儀、醫(yī)用冰箱、純水儀、凝膠成像系統(tǒng)、電泳儀、離心機等。
細胞庫,面積應(yīng)不低于60㎡,主要為干細胞的儲存場所。具有液氮罐、程序降溫儀、超低溫冰箱、液氮塔等,配備實時環(huán)境、安全監(jiān)控,如氧濃度檢測系統(tǒng)、溫濕度檢測系統(tǒng)等。
(引用參考文獻:劉廣全,梁偉,袁明泉,任少達.我院干細胞實驗室的標(biāo)準化設(shè)計和建設(shè)[J].中國醫(yī)療設(shè)備 2019年第34卷 03期)