實驗動物環境設施控制2

第二節環境設施管理一、普通環境二、屏障環境三、隔離環境一、普通環境動物飼養室與外界相通，無空氣凈化裝置，飼養普通動物。人員：進入飼養室前必須更換工作服、鞋，戴工作帽和口罩，工作前洗手。所用物品〔均指未經污染的〕須經適當處理〔飼料經烘干、平安貯存，墊料高溫〕方可應用，籠具水瓶集中洗刷消毒。二、屏障環境一般特點：與外界隔絕。表現為無窗或密封門窗，有緩沖間。空氣經過濾后進入，設施內不同的區域之間存在著一定的空氣壓力差，室內保持正壓。出風口要有過濾裝置或U型液體控制閥，出口風速不低于每秒4米，以防止空氣逆流形成污染。物品經高壓滅菌、化學滅菌和紫外線照射后進入，即滅菌處理后進入。人員經過一定的消毒程序前方能進入，如淋浴、洗手、噴霧、風淋等。工作時應帶滅菌手套，盡量減少與動物的直接接觸。空氣、人、物品、動物的走向采用單向流通。動物經一定步驟的檢疫、監測后證明合格方能進入。飼養清潔級以上的實驗動物。1.所用物品全部消毒滅菌水滅菌瓶裝〔酸化滅菌PH2.8～3.0，高壓滅菌，過濾除菌〕；墊料布袋裝均經高壓消毒；鼠盒用牛皮紙包裝，工作服、帽、手套、口罩等經高壓滅菌。飼料裝兩層袋，裝后密封連同卡片、剪刀等，經CO60照射滅菌。2.人、物、動物流程人員流程：準備室→更衣→淋浴→更無菌衣→風淋→清潔走廊→動物室→緩沖間→屏障外。物品流程：洗刷包裝室→滅菌室→潔凈貯存室→潔凈走廊→動物室→緩沖間→污物處理室→洗刷包裝。動物流程：①入屏障:屏障外→傳遞窗→潔凈庫→觀察室→飼養室②出屏障:飼養室→潔凈庫→傳遞窗→屏障外人、實驗動物、物品和空氣的移動路向：

〔1〕人的移動路向:更衣→淋浴→更衣→清潔走廊→飼養室或動物實驗室→污物走廊→洗刷消毒室→更衣→外部區域。

〔2〕物品的移動路向：物品→高壓蒸汽消毒爐〔包裝好的消毒物品可經過傳遞窗，籠具經泡有消毒液的渡槽〕→清潔準備室→清潔物品儲存室→飼養室或動物實驗室→污物經包裝處理→污物走廊→外部區域。〔3〕實驗動物的移動路向：外來實驗動物→傳遞窗→檢疫室〔經驗收、觀察后〕→清潔走廊→飼養室或動物實驗室→實驗動物〔生產供給或實驗處理后須移出屏障環境〕→污物走廊〔包裝〕→外部區域。

〔4〕空氣的流動路向：潔凈空氣→清潔走廊、清潔準備室、清潔物品儲存室→飼養室或動物實驗室→污物走廊→外部區域。三、隔離環境隔離器：隔離器：整個由高強度軟透明塑料薄膜制成，或是前部操作面由高強度透明塑料薄膜制成，長方形，一側裝有橡皮手套，飼養人員通過手套進行操作，不直接接觸動物。鼓風機：將潔凈空氣通向隔離器，維持隔離器內的換氣次數，氣流速度及正壓。滅菌渡艙：裝在隔離器的一側，呈桶狀，兩端具有塑料薄膜套蓋，一端在隔離器內，有內蓋，一端在外界，有外蓋，兩蓋不能同時翻開，專為傳入傳出物品及動物用。連接袖：是隔離器與滅菌桶，或兩隔離器間連接的通道，傳遞動物或物品用。滅菌渡槽：是塑料薄膜筒，一端附于隔離器上，一端浸于隔離器外的藥液滅菌槽，剖腹取胎傳入。1．所用物品全部消毒滅菌：滅菌后的物品，存放不得超過48小時。飲水滅菌、墊料布袋或紙袋裝，經兩次高壓消毒，第一次60分鐘，第二次30分鐘。飼料雙層塑料袋Co60照射消毒，傳入隔離器前先在清水中浸泡，檢漏，然后撕去第一層塑料袋，放入傳遞艙內。鼠盒、工作服、鞋、帽、用具均經高壓滅菌。2．入室要求更換拖鞋、工作服、帽。工作前用藥皂洗手。第三節

我國實驗動物與動物實驗設施標準

一、設施建筑要求〔一〕選址實驗動物繁育、生產及實驗場所應避開自然疫源地。宜選在環境空氣質量及自然環境條件較好的區域。宜遠離鐵路、碼頭、飛機場、交通要道以及散發大量粉塵和有害氣體的工廠、貯倉、堆場等有嚴重空氣污染、振動或噪聲干擾的區域。假設不能遠離上述區域那么應布置在當地夏季最小頻率風向的下風側。實驗動物繁育、生產、實驗設施應與生活區保持大于50m的距離。〔二〕建筑衛生要求動物繁育、生產、實驗場所有圍護結構材料均應無毒、無放射性。內墻外表應光滑平整，陰陽角均為圓弧形，易于清洗、消毒。墻面應采用不易脫落、耐腐蝕、無反光、耐沖擊的材料。地面應防滑、耐磨、無滲漏。天花板應耐水、耐腐蝕。〔三〕建筑設施要求建筑物門、窗應有良好的密封性，走廊寬度不應小于1.5m，門寬度不應小于1m。動物繁育、生產及實驗室通風空調系統保持正壓操作，應合理組織氣流布置送排風口的位置，防止死角，防止斷流。各類環境控制設備應定期維修保養。二、設施區域設置要求〔一〕區域布局1．前區的設置包括辦公室、維修室、庫房、飼料室、一般走廊。2．飼育區的設置繁育、生產區包括隔離檢疫室、緩沖間、育種室、擴大群飼育室、生產群飼育室、待發室、清潔物品貯藏室、清潔走廊、污物走廊。動物實驗區包括緩沖間、實驗飼育間、清潔物品貯藏室、清潔走廊、污物走廊。輔助區包括倉庫、洗刷間、廢棄物品存放處理間〔設備〕、密閉式實驗動物尸體冷藏存放間〔設備〕、機械設備室、沐浴間、工作人員休息室。〔二〕其它設施設置動物實驗區的設施應與飼養繁育系統分開設置。帶烈性傳染病、致癌、使用毒氣的動物實驗，均應在負壓隔離設施或有嚴格防護的設施內操作，確保在動態傳遞中與外環境的絕對隔離，排出氣體和廢物須經無害化處理。環境國家標準相關指標空氣潔凈度:屏障環境10000級,隔離環境100級氨濃度:≤14mg/m3(動態指標)噪聲:dB≤60工作照度:150～300lx相對濕度:40～70％晝夜明暗交替時間:12/12或10/14h實驗動物繁育、生產設施環境指標〔靜態〕項目

指標

小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠犬、猴、貓、小型豬雞普通環境屏障環境隔離環境普通環境屏障環境隔離環境屏障環境溫度℃18~2920~2616~2820~2616~28日溫差，℃≤-4-44相對濕度，%40~70換氣次數，次/h8~1010~2020~508~1010~2020~5010~20氣流速度，m/s0.1~0.2壓強梯度，Pa-20~50100~150-20~50100~15020~50空氣潔凈度，級-10000100-1000010010000落下菌落數，個/皿≤303無檢出303無檢出3氨濃度，mg/m3≤14噪聲，dB≤60照度，lx工作照度150~300

動物照度15~20100~2005~10晝夜明暗交替時間h12/12；10/14動物實驗設施〔設備〕環境指標〔靜態〕項目指標小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠犬、猴、貓、小型豬雞普通環境屏障環境隔離環境普通環境屏障環境隔離環境屏障環境溫度℃19~2620~2516~2618~22日溫差，℃≤43433相對濕度，%40~70換氣次數，次/h8~1010~2020~508~1010~2020~5020~50氣流速度，m/s0.1~0.2壓強梯度，Pa-20~50100~150-20~50100~15020~50空氣潔凈度，級-10000100-10000100落下菌落數，個/皿≤303無檢出303無檢出氨濃度，mg/m3≤14噪聲，db≤60照度，lx工作照度150~300

動物照度15~20100~200晝夜明暗交替時間h12/12；10/14不同種類動物“熱平衡〞區的范圍不同。在熱平衡區，動物呈根底代謝率。如果環境溫度降至低于熱平衡區溫度的下限，動物的代謝率將呈線性增長。如果環境溫度高于熱平衡區溫度的上限，代謝率也將增長，這不是防御機制，而是由于環境溫度導致體溫升高，升高的體溫提高了代謝率。溫度LD50值在不同的房間溫度條件下相差了35倍，LD50值在動物熱穩定區內最高，說明動物在這時對該試驗物質的耐受性最強。當然，應用其它物質也可能獲得相反的結果，亦即動物在熱穩定區的耐受性最小。對生殖的影響對表型的影響對基因表達的影響對機體抵抗力的影響

對生理機能和行為的影響環境溫度與小鼠的脈搏數、呼吸數、發熱量的關系環境溫度(℃)小鼠數

平均標準偏差相關系數心跳數1715752.1次/min21.2r=-0.821p<0.012015729.2次/min26.12314907.5次/min21.92616659.3次/min29.62911828.6次/min28.5呼吸數1613285.7次/min24.9r=-0.859p<0.011921238.4次/min33.22210207.3次/min28.52510178.6次/min27.42811150.7次/min17.6發熱量1050.85kcal/h/只0.12r=-0.69p<0.011560.76kcal/h/只0.132060.69kcal/h/只0.082570.61kcal/h/只0.083050.62kcal/h/只0.06各種資料規定的溫度標準值〔℃〕種類ASHRAE1ILAR2JAPANGV-SOLAS3OECDMRC小鼠23~2521~2721~2520~2419~2517~21大鼠23~2521~2721~2520~2419~2517~21倉鼠-21~2321~2320~2419~2517~21豚鼠22~2321~2321~2516~2019~2517~21家兔21~2416~2121~2516~2017~2317~21貓24~2518~2921~2720~24-17~21犬21~2418~2921~2716~20-17~21猴24~2625~2621~2520~24--1、美國保暖、冷卻和空調工程師學會；2、實驗動物資源研究所；3、歐洲實驗動物學會；4、經濟合作和開展組織；5、醫學研究委員會濕度Relativeairhumidity濕度：相對濕度是指空氣中含水量占同等溫度下飽和含水量的百分比。而空氣中每立方米水的含量稱為絕對濕度。濕度對動物機體熱調節有很大影響，當環境溫度與體溫接近時，動物體可通過蒸發作用來排出熱量，而當環境濕度接近或到達飽和狀態時〔即高溫、高濕的情況下〕，動物體的蒸發受到抑制，不利于動物的散熱。各種資料推薦的實驗動物濕度標準值〔%〕種類ASHRAE1ILAR2JAPANGV-SOLAS3OECDMRC小鼠45~5040~7045~5550~6030~7040~70大鼠45~5040~7045~5550~6030~7040~70倉鼠-40~70-50~6030~7040~70豚鼠45~5040~7045~5050~6030~7040~70家兔45~5040~60-50~6030~7040~70貓45~5030~7045~5550~60-40~70犬45~5030~7045~5550~60-40~70猴7540~6045~5550~60-40~701、美國保暖、冷卻和空調工程師學會；2、實驗動物資源研究所；3、歐洲實驗動物學會；4、經濟合作和開展組織；5、醫學研究委員會高濕：80%-85%，動物將停止生長；高濕容易引起代謝紊亂；利于微生物滋生；氨易溶于水，濕度高，室內氨濃度增加。空氣相對濕度〔Relativeairhumidity〕低濕：至40%，小鼠、大鼠和倉鼠繁殖力下降；低于30%停止繁殖，出現疾病病癥，在大鼠會出現一種特殊的疾病---環尾病；此時，動物的上呼吸道承受枯燥和刺激，可能會出現一系列臨床病癥；墊料可比正常情況下產生更多的灰塵，堵塞鼻孔；增加靜電產生，泌乳動物在幼仔允吸時會有電擊感，這會導致她們將幼子咬死。光照光照時間對生殖的影響：光照強度的影響光波長的影響時間比例、交換次數光照強度理想的情況是房間所有動物在籠具水平擁有相等的光照強度。大鼠、小鼠和家兔是夜行性動物，強光對它們是有害的。當籠具上下排列時，動物所受的光照強度會有很大差異。在籠架底部的動物能夠找到陰影區域，而處于籠架頂端的動物只能擠在食槽底下防止過多的光照。光照強度照度超過60lux就可造成白化動物視網膜損傷。強光可使雄性大鼠腎上腺的重量增加，給小鼠超過500lux的光照，會導致哺乳母鼠無視其新生幼仔和它們的死亡。相反，一些草食動物，例如，山羊如果沒有陽光的照射，將會發生VitaminD3的缺乏。黑暗時即使短暫的曝光也對動物產生顯著的影響。噪聲〔Noise〕噪聲的來源室內機器：各種機器的運轉〔排風機、空調機〕動物自身活動：走動、爭斗、鳴叫工作人員行動和操作：喂料、清掃、洗滌、搬器材、談話影響非聽覺效應：造成大、小鼠生育力減退，妊娠障礙、流產，甚至出現食仔現象。心率、呼吸加快，血壓升高。

聽覺效應：噪聲造成聽源性痙攣，表現為耳朵下垂呈緊張狀況，出現洗臉動作，發生跳躍運動，頭部出現輕微痙攣，嚴重的全身痙攣，四肢僵直死亡。

噪聲環境下小鼠的產出率與咬仔率分類產出率咬仔率陰道拴確認后飼養在普通環境下10/10(100%)0/10(0%)陰道拴確認當天飼養在噪聲環境下3/5(60%)1/3(33%)陰道拴確認18天后飼養在噪聲環境下6/6(100%)4/6(67%)不同品系小鼠對聽源性痙攣發作的感受性品系雄鼠雌數DBA/212/12100%10/10100%J:ICR68/8080%106/15568%JC1:ddn23/2370%8/1747%DDD3/1520%2/1613%C16BL/Db1/119%0/190BALB/C0/1500/150C3H/HeN0/1700/190TVCS0/1400/130KK0/1500/120NC0/1600/170備注：3~4周齡音刺強度：10kHz100dB2min日本三類實驗動物設施中噪聲的實測水平(dB)測定部位J設備I設備T設備晝夜晝夜晝夜機械室77~9075~9065~7264~7087~9871~72準備室158~7054~6782~8741~4771~8459~69洗滌室260~8854~6782~8741~4771~8459~69走廊60~7057~65--59~6650~63飼育室50~6450~5950~5848~5352~5853~57注：1晝間在操作時測定；2晝間在籠格洗滌劑運轉時測定所有實驗動物的聽力均超過人類，人類的聽力范圍是15000～20,000Hz，而大鼠可測聲音高至100,000Hz.噪聲〔Noise〕超過100dB的噪聲，能夠引起某些品系的小鼠、大鼠和倉鼠發生抽搐；能夠引起動物心跳、呼吸次數增加，引起大鼠血液甘油三酯水平升高和血壓升高，而血糖降低；豚鼠對噪音尤其敏感，超過100dB的噪聲就能損害豚鼠的耳蝸；突然的噪音，可引起大鼠血清皮質酮含量增高100-200%；

動物也產生噪音。犬與豬可產生頻率范圍為500～1000Hz的超過100dB的聲音，因此，我們也應該關注對與動物接觸的人的保護。控制噪聲的措施：

在選擇實驗動物設施場地時盡量避開城市、工廠機器及設備與飼養是之間要有一定的距離不同動物房之間要隔開對聲感受性高的小動物室內門窗和墻壁應采用隔音材料安裝的設備應選擇低噪音的產品換氣次數和氣流速度目的：供給動物新鮮空氣，排除室內污濁氣體排除動物呼吸、機械運轉產生的余熱稀釋粉塵和空氣中的浮游微生物保持一定氣流速度，可使室內溫濕度一致換氣次數：保證溫度、排凈臭氣和污染粒子10~15次/h氣流大小：小型實驗動物體外表積與體重之比比大動物大，環境溫度和氣流速度的變化可引起體溫的變化。如換氣次數過多，那么動物要消耗大量的能量用于維持體溫而出現生育率下降等現象。空氣潔凈度氣體污染：動物糞尿等物質產生。有害氣體：氨氣、甲基硫醇、硫化氫、硫化甲基、乙醛、苯乙烯、二硫化甲基等。氨氣濃度高原因：室內溫度上升，動物密度大，通風不良，排泄物和墊料未及時去除。氨等有害氣體的濃度過高，可直接刺激實驗動物和人的眼結膜、鼻腔及呼吸道的粘膜，導致流淚、咳嗽，并危害動物與人的健康。顆粒物污染：主要是動物皮毛、皮屑、飼料和墊料中的碎屑隨氣流和動物的活動揚起形成塵埃。塵埃除刺激機體產生不良反響外，還是病原微生物的載體，這些微生物附著在5~20μm的微粒上漂浮在空中，可造成動物的變態反響。

飼養間空氣的好壞對于進入房間的人會有最直接的感受。其實，最值得關注的是籠具中的氣體或微氣候，這與籠具設計、籠具通風、墊料材料和房間的通風換氣密切相關。籠具中的氣體理想情況應該是盡可能地與新鮮空氣接近，符合空氣中氣體組分的正確混合(nitrogen,78.1%;oxygen,20.92%;carbondioxide,0.03%;andammoniaandothergasses,0.94%)。空氣中氣體成分及通風換氣〔Gascomponentsinairandventilation〕不同種動物飼養室與排氣口中惡臭物質動物種類小鼠大鼠家兔犬貓猴總排氣口

面積(m2)9.621.686.421.621.614.4n=7收容只數340280205241919惡臭物質氨氣(mg.L-1)19.01.826.724.715.023.72.5±0.7甲基硫醇(μg.L-1)0.10.10.12.61.70.80.07±0.19硫化氫(μg.L-1)0.10.50.43.77.53.40.45硫化甲基(μg.L-1)0.20.20.61.60.80.30.06三甲胺(μg.L-1)未檢出未檢出苯乙烯(μg.L-1)未檢出未檢出乙醛(μg.L-1)未檢出未檢出未檢出未檢出未檢出未檢出未檢出二硫化甲基(μg.L-1)未檢出未檢出未檢出0.60.4未檢出未檢出注：星期一清掃前測定。各室溫度為22±2℃，濕度均為50%±10%，換氣次數均為10次/h，個數之取3次的平均值1．在衛生狀況上，氨濃度是判斷飼養室污染狀況的監測指標。氨濃度≤14mg/m3２．生物粒子那么以細菌〔非致病〕數為指標。在5～１０m２面積放置１只９cm直徑的培養皿，放置30min，經培養48h，計算落下菌落數應在3～30個以下。普通環境≤30個/皿，屏障環境≤3個/皿，隔離環境無檢出。３．空氣凈化的潔凈度，主要按美國宇航局生物凈化室的標準，以每立方英尺空氣中含0.5μm粒子的累計個數進行分類。屏障環境=10000級隔離環境=100級。籠具、飲水籠具應選用無毒、耐腐蝕、耐高壓、易沖洗、易消毒滅菌的耐用材料制成的籠具，并應符合動物生理狀態及防逃逸的要求。飲水普通級動物一般飲用符合衛生標準的自來水即可，但清潔級以上動物必須飲用經酸化無菌、高壓滅菌或超濾去菌的水。墊料要求應使用無毒、無異味、無油脂、吸濕性強，粉塵少的材料，經消毒或滅菌后使用。墊料〔Bedding〕

墊料必須是吸濕性的，鋸末和刨花是最常用的墊料，以紙或玉米芯為主的墊料也見應用。動物每天24小時與墊料密切接觸，墊料質量對動物有著巨大影響。某些木材，如柚木和桃花心木本身有毒，有一些木材釋放出化學物質可能影響動物的酶系統。此外，木材也可能已被多種化學物質污染，進而可能轉染動物，從而影響試驗結果。

在生產和儲存過程中，野生嚙齒類動物可進入和污染墊料。墊料的物理條件也可能影響試驗，如，小的粒