近年來(lái),國(guó)內(nèi)外政府高度重視和發(fā)展干細(xì)胞、免疫細(xì)胞、基因治療等生物技術(shù),細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè)需求量也隨之增加。但目前還沒(méi)有專門(mén)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè),且細(xì)胞培養(yǎng)室的氣流組織研究特別是由氣流引起的交叉污染研究較少,細(xì)胞感染問(wèn)題和人員環(huán)境安全隱患問(wèn)題普遍存在。因此,本文通過(guò)定性和定量方法,對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)生物安全柜操作窗氣流流型展開(kāi)相關(guān)研究,以指導(dǎo)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì),提高細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)過(guò)程細(xì)胞和人員環(huán)境的安全。本文的研究思路:首先通過(guò)大量文獻(xiàn)調(diào)研潔凈室氣流研究現(xiàn)狀和研究方法,明確有效控制潔凈區(qū)域潔凈度方法是壓差和氣流組織;接著利用實(shí)測(cè)方法獲取某高校細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)風(fēng)速、氣壓差和氣流流型等數(shù)據(jù),用于建立和驗(yàn)證細(xì)胞培養(yǎng)室氣流組織的Airpak模型;然后利用CFD對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)生物安全柜排風(fēng)比例、生物安全柜送風(fēng)風(fēng)速、生物安全柜操作窗開(kāi)啟高度、室內(nèi)送風(fēng)量和室內(nèi)送風(fēng)口位置等多種設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行模擬,分析不同參數(shù)對(duì)操作窗內(nèi)外壓差和操作窗氣流狀態(tài)的影響;最后探討在安全柜內(nèi)增加風(fēng)幕或四周回風(fēng)口不同方法對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)細(xì)胞操作窗口氣流組織的優(yōu)化作用。本文獲得的結(jié)論:(1)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,建立的細(xì)胞培養(yǎng)室氣流組織Airpak模型模擬結(jié)果具有很高準(zhǔn)確性;(2)無(wú)人狀態(tài)下,不同設(shè)計(jì)因素對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)生物安全柜操作窗氣流貫穿沒(méi)有影響,但在有人情況下,操作人員手臂容易引起安全柜內(nèi)氣流外溢;(3)細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)生物安全柜操作窗口內(nèi)外氣壓差和氣流流型主要受生物安全柜排風(fēng)比例和生物安全柜的送風(fēng)風(fēng)速影響。生物安全柜送風(fēng)風(fēng)速為0.4m/s,排風(fēng)比例不低于30%,或安全柜排風(fēng)比例為30%時(shí)送風(fēng)風(fēng)速不超過(guò)0.6m/s,室內(nèi)與生物安全柜氣壓差小于-0.23Pa操作窗的氣流干擾得到實(shí)現(xiàn)較好控制;(4)在操作窗設(shè)置四周回風(fēng)口能夠有效控制沿操作人員靜態(tài)手臂溢出柜內(nèi)的氣流。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU831
【部分圖文】：

院官網(wǎng)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示[12]，2018 年，全球干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近 1200 億美元，中國(guó)在 2016年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 439 億美元，預(yù)計(jì) 2023 年基本翻一番。細(xì)胞技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè)提出更多需求。目前細(xì)胞培養(yǎng)室建設(shè)主要參考的標(biāo)準(zhǔn)是《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》和 GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范，GoodManufacturingPracticefordrug）。細(xì)胞培養(yǎng)室與工業(yè)潔凈室控制對(duì)象以及關(guān)鍵區(qū)域不同，氣流組織設(shè)計(jì)以及潔凈度也不一樣。工業(yè)潔凈室操作關(guān)鍵部位是工作臺(tái)，其氣流組織及污染問(wèn)題直接受室內(nèi)氣流影響，如圖 1-1 所示。而細(xì)胞培養(yǎng)室主要操作區(qū)在生物安全柜內(nèi)，如如 1-2 所示。安全柜是細(xì)胞直接裸露在空氣中，因此最容易受到所在環(huán)境影響而感染。生物安全柜內(nèi)有獨(dú)立的送回風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)，除了保護(hù)細(xì)胞免受感染外，還需要考慮人員及環(huán)境保護(hù)，以免受柜內(nèi)泄漏或溢出的潛在危險(xiǎn)氣流威脅。GMP 是藥物生產(chǎn)管理規(guī)范，其要求比細(xì)胞研究用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)使用標(biāo)準(zhǔn)更高，文獻(xiàn)[13]認(rèn)為研究用的細(xì)胞培養(yǎng)室沒(méi)有必要照搬 GMP 的標(biāo)準(zhǔn)，造成不必要的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理成本。

院官網(wǎng)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示[12]，2018 年，全球干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近 1200 億美元，中國(guó)在 2016年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了 439 億美元，預(yù)計(jì) 2023 年基本翻一番。細(xì)胞技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)室的建設(shè)提出更多需求。目前細(xì)胞培養(yǎng)室建設(shè)主要參考的標(biāo)準(zhǔn)是《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》和 GMP（藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范，GoodManufacturingPracticefordrug）。細(xì)胞培養(yǎng)室與工業(yè)潔凈室控制對(duì)象以及關(guān)鍵區(qū)域不同，氣流組織設(shè)計(jì)以及潔凈度也不一樣。工業(yè)潔凈室操作關(guān)鍵部位是工作臺(tái)，其氣流組織及污染問(wèn)題直接受室內(nèi)氣流影響，如圖 1-1 所示。而細(xì)胞培養(yǎng)室主要操作區(qū)在生物安全柜內(nèi)，如如 1-2 所示。安全柜是細(xì)胞直接裸露在空氣中，因此最容易受到所在環(huán)境影響而感染。生物安全柜內(nèi)有獨(dú)立的送回風(fēng)和過(guò)濾系統(tǒng)，除了保護(hù)細(xì)胞免受感染外，還需要考慮人員及環(huán)境保護(hù)，以免受柜內(nèi)泄漏或溢出的潛在危險(xiǎn)氣流威脅。GMP 是藥物生產(chǎn)管理規(guī)范，其要求比細(xì)胞研究用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)使用標(biāo)準(zhǔn)更高，文獻(xiàn)[13]認(rèn)為研究用的細(xì)胞培養(yǎng)室沒(méi)有必要照搬 GMP 的標(biāo)準(zhǔn)，造成不必要的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理成本。

第一章 緒論維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的體外培養(yǎng)方法[15]。用于哺乳細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)室，簡(jiǎn)稱細(xì)胞培養(yǎng)室。一般由三部分組成：操作間、更衣室和緩沖室，如圖 1-3 所間與室外壓差的損失，降低兩個(gè)空間的空氣交換量和室外環(huán)、潔凈度等的影響。更衣室是用于更換潔凈服，傳代手套帽子減少人體攜帶外來(lái)污染物進(jìn)入操作室。而主要的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2819303