摘要: 实验动物 实验动物(Laboratory Animal,LA)指由人工培育,来源清楚,遗传背景明确,对其携带的微生物和寄生虫实行,用于生命科学研究、药品与生物制品生产和检定,以及其他科学研究的动物.实验动物追溯其祖先,可来源于野生动物、经济动物(家畜、家禽)、警卫动物和观赏动物等,但却有别于这类动物.实验动物一般具......
实验动物(Laboratory Animal,LA)指由人工培育,来源清楚,遗传背景明确,对其携带的微生物和寄生虫实行,用于生命科学研究、药品与生物制品生产和检定,以及其他科学研究的动物.实验动物追溯其祖先,可来源于野生动物、经济动物(家畜、家禽)、警卫动物和观赏动物等,但却有别于这类动物.实验动物一般具有以下三大特点：
实验动物主要是应用于科学实验.有学者称之为“活的分析天平”如同理化实验,需要精密仪器和高纯度试剂一样.生命科学研究及其相关的试验,要求实验动物对试验因素性强,反应高度一致,使试验研究结果具有可靠性、精确性、可比性、可重复性和科学性.
未经驯化的野生动物,有时也用于实验,但由于遗传背景不清楚,健康状况不稳定,因而对试验物反应缺乏一致性,实验结果可信度和重复性都很差,而不被国际学术界所承认.如家畜、家禽等经济动物,由于它们对某些实验具有较高的性,实验操作也方便,亦会作为实验之用.如果按照实验动物的质量要求,加以培育和严格的,是可以把它们开发成为很好的实验动物.
是指实验动物设施或动物实验设施以外的周边.如气候或其他自然因素、邻近的民居或厂矿单位、交通和水电资源等.
指实验动物设施或动物实验设施内部的.内又细分为大和小.前者是指实验动物的饲养间或实验间的整体状况;后者是指在动物笼具内,包围着每个动物个体的状况,如,温、湿度,气流速度,氨及其他气体的浓度,光照,噪音等等.
实验动物条件,对动物的健康和质量,以及对动物实验结果有直接的影响,尤其是高等级的实验动物,条件要求严格和恒定.因而,对条件人工控制程度越高,并符合标准化的要求,生活这样中的动物,就越具有质量上的,一致性的程度就越高,动物实验结果就有更好的可靠性和可重复性,也使同类型的实验数据具有可比较的意义.影响实验动物的因素及其控制：
包括有温度、湿度、气流和风速等.在普通级动物的式中,主要是自然因素在起作用,仅可通过动物房舍的建筑座向和结构、动物放置的和空间密度等方面来作有限的调控.在隔离系统或屏障、亚屏障系统中的动物,主要是通过各种设备,对上述的因素予以人工控制.在国家制定的实验动物标准中,对各质量等级动物的气候因素控制,都有明确的要求. 理化因素.
包括有光照、噪音、粉尘、有害气体、杀虫剂和消毒剂等.这些因素可影响动物各生理系统的功能及生殖机能,需要严格控制,并实施经常性的监测.普通级动物要在适当的范围内,采取有效的措施,对此予以;尤其是清洁级以上等级的动物,应通过实验动物设施内的各种设备,按国家颁布的各个等级标准,严格予以控制.
是指实验动物饲育中,特别是动物个体周边的生物状况.包括有动物的社群状况、饲养密度、空气中微生物的状况等.例如,在实验动物中许多种类,都有能自然形成具有一定社会关系群体的特性.对动物进行小群组合时,就必须考虑到这些因素.不同种之间或同种的个体之间,都应有间隔或适合的距离.对实验动物设施内空气中的微生物有明确的要求,动物等级越高要求越为严格.国家标准,亚屏障系统设施内空气落下的菌数少于或等于12.2个/皿时,屏障系统2.45个/皿时,隔离系统0.49个/皿时.
这里指的实验动物设施是实验动物和动物实验设施的总称,是为实现对动物所需的条件实行控制目标而专门设计和建造的.实验动物设施依其使用功能的不同,划分为各个功能区域,各自有不同的要求.
按照“实验动物与设施”国家标准(1994),实验动物设施分为四等,控制程度从低到高,依次为系统、亚屏障系统、屏障系统和隔离系统.
通常为单走廊专用房舍,采用自然通风或设有排风装置,有防虫、防鼠设施,要求笼具和垫料消毒、使用无污染的饲料,人员进出有一定的防疫措施.这类设施仅适用于普通级动物.该系统通常分为三个区域：前区,包括检疫室、办公室、休息室等;控制区,包括动物饲育室、或动物实验室、清洁走廊、清洁物品储存室等;后勤处理室,包括污染走廊、消毒室、污物处理设施等.人员、动物和物品原则上按：前区--控制区--后勤处理区的运行.
又称为清洁级屏障系统,用于清洁级动物的饲育.一般设双走廊,也有用层流架作清洁级屏障系统.其设施的结构及设备配置要求都与屏障系统大体相同,只是空气洁净度只要求达到10万级,管理上要求稍低于屏障系统,故称之为亚屏障系统.也分三个区域,即清洁区、污染区和外部区.清洁区包括动物饲育室或实验室、清洁走廊、清洁准备室、清洁物品储存室、检疫室等;污染区包括污染走廊、消毒室等;外部区包括接受动物室、饲料加工室、库房、淋浴间、办公室、值班室、机房、焚烧炉等.结构通常是双走廊,凡进入清洁区的人员、动物、和物品,甚至空气和水都要经过相应的处理,该区域不受微生物的侵染.
人员：--淋浴----清洁走廊--饲养室或动物实验室--污染走廊--消毒室----外部区域.
物品：包装--高压消毒(已包装消毒的可经传递窗,清结笼具经有消毒液的渡槽)--清结准备室--清洁物品储存室--饲养室或动物实验室--(污物经包装处理)污染走廊--外部区域.
动物：动物(带专用包装)--传递窗--检疫室--清洁走廊--饲育室或实验室--(实验后或生产供应)--(经包装)污染走廊--外部区域. 屏障系统
主要是用于SPF级动物的饲育.有正压屏障构造、负压屏障构造(生物安全屏障系统)也有用层流架(正压/负压)或隔离器作SPF级屏障系统.屏障系统设施,要求与隔离,空气经过滤净化后才进入屏障设施之内,空气洁净度为10,000级.除生物安全屏障系统为负压以外,通常应保持为正压,且不低于20--50Pa;出风口设有防空气倒流装置.屏障系统设有清洁和污染走廊,进入系统的笼具、饲料、饮水、垫料、器械等一切物品都要经过严格的消毒灭菌,人员进入要经淋浴、,使用专用的服装,进入的动物要有专用包装,也经严格的消毒处理.系统内的人员、物品和空气等采用单向固定的流通线,有呼吸系统疾病和皮肤病的人员不能进入系统内.结构要求和进入系统内的人、动物和物品的运行等与亚屏障系统基本相同,但要求更为严格.
主要设备是隔离器,分有正压和负压隔离器.隔离器及其辅助装置共同组成的隔离系统,用于饲养SPF动物、无菌动物和悉生动物.隔离器可置于亚屏障系统或系统内运转,如在系统内,则要严格控制系统内的温、湿度.
操作时,工作人员只能通过隔离器上的橡胶手套来进行饲养或实验.物品是通过包装消毒后,由灭菌渡舱或传递窗传入;动物是经由无菌产的方法进入;进入隔离器的空气,应经高效过滤,隔离器内空气洁净度达100级,无菌并维持正压状态.根据实验需要也可维持负压状态,但需要配置空气排放装置,空气排放符合标准.
另外,对实验动物设施的房舍设施的建设,如：地面、门窗、墙壁、天花板、走廊及空气净化调节设备与送排风系统等都有详细的要求,例如：地面要求平而不滑,一般不设排水口;墙壁要求保温和隔音,墙涂料耐酸碱,易于消毒清洗;有压力梯度的系统,门应开向压力高的一侧等.总之,设施建设是从质量控制要求的角度,考虑到操作和成本等因素来提出相应的要求.
这是指在动物房舍设施内使用于动物饲养的器具和材料,主要包括笼具、笼架、饮水装置和垫料等,并还有层流架、隔离罩和运输笼等.这些器具和物品与动物直接接触,产生的影响最直接,务必予以重视.其中,层流架和隔离罩等设备可在房舍设施中使用,隔离罩更是现今用于无菌动物饲育和实验的主要设备.
在笼外的符合质量控制标准的情况下,包围动物小的质量很大程度取决于笼具、笼架的情况.笼具要求能对动物提供足够的活动空间,通风和采光良好;坚固耐用,里面的动物不会逃逸,外面的动物不会闯进;操作方便,适合于消毒、清洗和储运;成本低廉,经济实用.现在国内已有多家厂商,生产各种式样和质量档次的笼具.
笼架是承托笼具的支架,使笼具的放置合理,有些还设有动物粪便自动冲洗和自动饮水器.要注意笼具和笼架的匹配,方便移动和清洗消毒.
动物饲养用的饮水设备,一般采用饮水瓶、饮水盆和自动物饮水器.小动物多使用不易破碎的饮水瓶;大动物,如羊、犬等多使用饮水盆.这些器具的制造材料要求耐高温高压和消毒药液的浸泡.自动饮水器,有方便操作,节省劳力的优点;但易漏水,供水管道不易清洗、消毒,国内使用不普遍.大型的实验动物设施,往往装设无菌水生产设备,用过滤系统和紫外线照射,来清除细菌、真菌和病毒.实验动物的饮水一般无需作蒸溜、离子交换或反渗透等处理,有助于动物对微量元素的利用.
层流架带有空气净化装置和通风系统,置于普通房间内,可作清洁级动物短时间饲养或实验操作及实验后的观察等使用,如果放置在清洁级房舍内,可用作SPF级动物的饲养或实验观察.层流架根据实验的需要也有正、负压之分.层流架结构简单,投资少无需辅助设备,可运转,适合于小型和短期的使用,该设备只能控制空气洁净和通风指标,而其他指标如温、湿度等,要由设施内加以控制,所以使用有较大的局限性.
隔离罩是保持罩内无菌的全密封装置,是无菌动物饲养、实验操作和实验观察的唯一设备.它主要是作无菌控制,其他指标由罩外设备控制,好的设备可维持1--3年的罩内无菌状态.用于无菌动物的隔离罩是正压装置,如作烈染实验应采用负压隔离罩.运输笼和垫料
国际上常用的运输笼具带有空气过滤通风系统和控制温、湿度的装置,运输车辆上也装有各种指标的控制系统,形成一个可移动的实验动物饲养设施.我国目前尚未有此类装备,动物运输时,多采用在普通饲养盒外包无纺布的简易运输笼,经运输后的动物就可能达不到质量控制指标了,研制符合标准又适合国情的运输笼具实在是当务之急.
垫料,能吸附水分、动物的排泄物,维持笼内和动物本身的清洁卫生,垫料应不含挥发性、刺激性物质,无毒性,不会干扰动物实验.垫料的原料常用锯末、木刨花、木屑、碎玉米芯等.垫料的原材料常会携带各种微生物和寄生虫,使用前要经加工处理、消毒灭菌、除虫等.欧洲国家多用白杨木屑做垫料,而美国多用碎玉米芯,考虑到了材料的毒性因素和取材的难易.目前我国实验动物垫料尚未标准化,多采用混合木屑,其成分和毒性都不确定,可喜的是,现已开展了相关的研究,莎适合国情的标准化垫料,指日可待.
新建或改建的实验动物设施竣工启用前,须向所属的实验动物管理部门申请进行设施的检测,检测合格方能投入使用.实验动物设施是连续运行的,各种因素一直处在变动之中,也需要经常性的监测和.对实验动物设施的条件,国家有标准化的,检测项目包括温度、相对湿度、气六速度、梯度压差、空气洁净度、空气落菌数、氨浓度、噪声、照度和换气量等.
空气洁净度的指标包括有：空气落菌数,是检测空气生物洁净度的指标,用血琼脂培养基,置于被检房舍的空间,30分钟后,计算培养基上的落菌数;尘埃粒子测定,是空气洁净级别的指标,10-20平米的房间布点3-5个,用专用仪器测定,数据作统计分析.
此外还有下列七项指标的测定：温度、湿度测定,包括日温差、温湿度的均匀性等;气流速度测定,使动物处在合理的风速区域;换气次数,测定送风口或出风口的风速,然后参照风口面积和房间容积计算;静压差测定,用压差计测定设施内各区域的压差,分析设施内气流的合;噪声测定,用噪声计,选离墙壁1米,距地面1.2-1.5米的测点测定;照度测定,常用仪器是照度计,采用多测点测定,检测光照的均匀性;氨浓度测定,该检测项目通常是在设施运转后进行的监测项目,反映室内的换气情况、动物的合理密度和设施的管理水平.
实验动物设施的各项指标是通过是相关设备的运转来实现及维持的,指标值无时不在动态的变化之中.对设施的监测和,是实验动物设施经常进行的工作.日常的重点有以下三个方面：
空气过滤系统的,系统中有初效、中效和高效过滤,过滤材料在工作时会沾染粉尘,逐渐造成堵塞,而影响设施内的空气质量.初效过滤材料应2周至3个月更换一次,过滤材料经清洗、干燥,可重复使用;中效材料3至18个月更换一次,经清洗、干燥也可重复使用;高效材料一般1--3年更换一次,一般不重复使用.材料更换的次数取决于空气使用量和周围空气的质量.勤换初效和中效材料,可减少对高效材料的更换,因为更换高效过滤材料会在一定时间内造成设施内因素的不稳定.
空调系统的,空调系统主要控制温、湿度两个重要的指标,空调的热交换部件要经常清洗,并要经常检查制冷剂有否泄漏,自动控温装置是否有效.
灭菌系统的,注意高压灭菌装置和饮水灭菌系统是否有效,要经常监测,不可疏忽大意.此外,还有传递窗的紫外线灭菌是否有效,传递渡槽的消毒液要及时更换等一些日常的工作也不能忽视.总之做好设施的工作,反映了设施的管理工作水平,要健全制度,建立岗位责任,在管理上下功夫.
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