Организация биотехнологической лаборатории

Цель работы: ознакомиться с организацией биотехнологической лаборатории, современным оборудованием, реактивами, а также способами стерилизации, применяемые в биотехнологии.

 

Теоретические основы

 

Для организации биотехнологической лаборатории необходимы просторные изолированные помещения, а также современное оборудование и высококачественные реактивы.

Главным условием функционирования лаборатории является соблюдение строгой стерильности во всех помещениях.

Лаборатория клеточной или генной инженерии включает в себя несколько помещений:

· лаборантскую комнату;

· моечную комнату;

· автоклавную комнату;

· комнату для проведения стерильной работы;

· световую комнату;

· комнату для обработки и хранения информации по исследованиям;

· адаптационную комнату;

· складская комната;

· раздевалку.

Лаборантская комната предназначена для приготовления питательных сред. В ней должны быть: холодная и горячая вода, лабораторные столы, шкафы для хранения чистой посуды и необходимых химических реактивов надлежащей степени чистоты (ХЧ, Ч, ЧДА), холодильники для хранения химических реактивов, аналитические (электронные) весы (точностью до 0,0001 г), электроплитки, дистиллятор, посуда химическая и биологическая для приготовления, хранения и стерилизации питательных сред, пипетки и микропипетки (на 0,01 … 10 мл), инструменты (шпатели, металлические пинцеты, скальпели, препаровальные иглы).

Моечная комната используется для мытья химической и биологической посуды. Оборудование моечной комнаты: мойки с горячей и холодной водой; дистиллированная вода; дистилляторы и бидистилляторы; сушильные шкафы с режимом работы для сушки посуды – до 100 – 130 ⁰С, для инструментов – до 170 ⁰С; шкафы для хранения чистой посуды и инструментов, емкости для хранения моющих средств, вытяжные шкафы с эксикаторами для хромпика (Н₂SO₄ 98% + K₂CrO₇). Моечную комнату желательно располагать изолированно, без контактирования со стерильными материалами, посудой, растениями.

Автоклавная комната предназначена для стерилизации питательных сред, инструментов и вспомогательных материалов. Оборудование помещения для стерилизации: автоклавы с режимом работы – давление 1-2 атмосферы и температура 120⁰С; сушильные шкафы для стерилизации посуды и инструментов сухим жаром, стеллажи для штативов с питательными средами; шкафы для хранения стерильных материалов. Данное помещение должно быть оборудовано приточно – вытяжной вентиляцией и иметь канализационный слив для отвода конденсата из автоклава.

Комната для проведения стерильной работы (бокс, операционная комната) предназначена для введения растительного материала в культуру in vitro и пересадки микрокультуры. Оборудование комнаты для инокуляции растительных эксплантов на питательные среды: ламинар – боксы, лабораторные столы, стеллажи, бактерицидные лампы, шкафы для материалов и оборудования.

Световая (культуральная комната) используется для выращивания растительных тканей в условиях in vitro. Оборудование культуральных комнат: световое оборудование – источники освещения со спектром близким к спектру дневного света (от 3 до 10 kLx), кондиционер для регуляции температуры (25± 2⁰С) и влажности воздуха (70%), стеллажи для штативов с культивируемым материалом; темновое отделение – с тем же оборудованием, исключая источники освещения. Для культивирования эксплантов на питательной среде желательно использовать термостаты или хладотермостаты, способные с высокой точностью поддерживать задаваемые режимы температуры и влажности воздуха, а также качалки.

Комната для обработки и хранения информации по исследованиям необходима для планирования, обработки и хранения данных экспериментов.

Адаптационная комната предназначена для адаптации микрорастений к почвенным или гидропонным условиям выращивания. Ее оборудуют стеллажами для ящиков (горшочков) с грунтом или гидропонными установками, а также дополнительным освещением.

Необходимый набор посуды, инструментов и материалов в биотехнологической лаборатории: мерные колбы, колбы Эрленмейера (конические), химические стаканы на 50,100,200,250,500 и 1 л, мерные цилиндры, чашки Петри, пробирки, бутылки, пипетки, стеклянные палочки, стеклянные и мерные фильтры, ланцеты (в том числе глазные, хирургические, анатомические), ножницы, пинцеты, ножы, бритвенные лезвия, препаровальные иглы, шпатели, бумага (оберточная, пергаментная, фильтровальная), фольга алюминиевая, вата.

Все работы с культурой клеток и тканей in vitro проводят в стерильных (асептических) условиях в стерильном боксе или ламинар – боксе, стерильными инструментами, в стерильной посуде, на стерильных питательных средах. В случае нарушения стерильности на средах хорошо развиваются микроорганизмы (грибы, бактерии), нарушающие состав среды и подавляющие рост растительных эксплантов.

Чаще всего для стерилизации помещений (боксов для пересадки тканей, культуральных комнат) используют ультрафиолетовое облучение в течение 0,5 – 2 часов (в зависимости от площади помещения). Работы в облученном помещении начинают через 15 – 20 минут после отключения бактерицидных ламп, так как под действием ультрафиолетового излучения двухатомный кислород воздуха становится трехатомным озоном – газом токсичным для человека. Для достижения максимальной стерильности перед обработкой УФ все поверхности тщательно отмываются моющими средствами, водой и растворами хлорсодержащих веществ, поверхности ламинар – бокса обрабатывают 96 % спиртом.

Посуду, халаты, вату, бумагу, дистиллированную воду, питательные среды стерилизуют в автоклавах под давлением пара 1 – 2 атмосферы и температурой 120 ⁰С в течение 20 – 60 минут, в зависимости от объема стерилизуемого материала.

Колбы, штативы со средой, вату, бумагу, халаты перед автоклавированием заворачивают в целлофановую бумагу, либо помещают в биксы.

Металлические инструменты автоклавировать нельзя, так как под действием пара образуется ржавчина. Поэтому их стерилизуют сухим жаром в термостатах с температурой 170 –250 ⁰С в течение 1 – 2 часа.