Chapter3

第三章實驗動物環境與設施5/23/20231目前一頁\總數五十一頁\編于十九點

著重掌握

1.環境因素對實驗動物和動物實驗有怎樣的影響。

2.為生產合格（標準化）的試驗動物，進行規范化的動物實驗，最終得到準確、可靠的試驗結果，要求怎樣的設施作為保障體系和支撐條件。5/23/20232目前二頁\總數五十一頁\編于十九點第一節環境因素對實驗動物的影響一、實驗動物環境控制的重要性

實驗動物幾乎終身被限制在一個極其有限的環境范圍內生活，這種環境就成了實驗動物賴以生存的條件。動物實驗在實驗前和實驗中控制各種環境因素十分重要。甚至可以說沒有環境控制就沒有動物實驗。目前三頁\總數五十一頁\編于十九點

genotype基因型發育環境

developmental

phenotype表現型周圍環境

proximate

dramatype演出型1959年Russell和Burch提出的影響實驗結果的遺傳和環境因素目前四頁\總數五十一頁\編于十九點動物對實驗處理的反應可用以下公式表示：

R=（A+B+C）×D+ER：實驗動物的總反應A：動物種的共同反應B：品種品系特有的反應C：個體反應（個體差異）D：環境影響E：實驗誤差環境因素與動物的總反應呈正相關，要盡量減少D的變化，排除實驗處理以外的影響。目前五頁\總數五十一頁\編于十九點二、實驗動物環境因素的分類1、氣候因素：溫度、濕度、氣流、風速等；2、理化因素：氧、二氧化碳、粉塵、臭味、噪音、照度、殺蟲劑、消毒劑、有害化學物質等；3、居住因素：房屋、籠具、墊料等；4、營養因素：飼料、水等；5、生物因素：同種生物因素：社會地位、勢力范圍、咬斗和飼養密度等；異種生物因素：微生物、人和其它動物。目前六頁\總數五十一頁\編于十九點環境對實驗動物質量和動物試驗結果的影響是多因素聯合作用的結果。多種因素是共存的。所以在論述實驗動物的環境時，應該按復合環境（environmentalcomplex)狀態加以考慮。目前七頁\總數五十一頁\編于十九點三、各種環境因素對實驗動物質量和動物試驗結果的影響1、溫度：最適宜溫度20～25℃，溫差：3或4℃溫度對動物的影響：

新陳代謝：低溫時新陳代謝增加，攝食增加；

散熱：除靈長類，其他動物汗腺不發達或無汗腺，高溫時散熱困難，難以維持體溫恒定；

臟器重量：負相關；

生殖：高溫時雄性睪丸萎縮，精子活力下降；雌性動物性周期紊亂，泌乳下降。目前八頁\總數五十一頁\編于十九點

不同溫度對藥物LD50的影響(mg/kg)----------------------------------------------------藥物15.5℃26.7℃------------------------------------------------------

苯異丙氨197.090.0鹽酸脫氧麻黃堿111.033.2麻黃堿477.1565.0目前九頁\總數五十一頁\編于十九點表4-1不同環境溫度時戊巴比妥鈉（95mg/kg）腹腔注射導致大鼠死亡率比較

環境溫度(℃)給藥動物數(只)死亡動物數(只)死亡率(%)

122020100142020100162020100

18201050

202010502220105024201050262073528

20

6

303020115532201680目前十頁\總數五十一頁\編于十九點實驗動物的溫度標準范圍：目前十一頁\總數五十一頁\編于十九點2、濕度：相對濕度，

實際水蒸氣分壓力相對濕度（%）=------------------×100%

飽和水蒸氣分壓力適宜的相對濕度是40%～70%。高溫高濕導致機體蒸發散熱受阻。高濕利于微生物繁殖和傳播。濕度過低可導致粉塵飛揚，而微生物主要附著在粉塵上，動物室內變態反應原的含量隨濕度的下降而上升。低濕，散熱增加，產熱增加，攝食增加，大鼠易患環尾癥目前十二頁\總數五十一頁\編于十九點3、氣流與風速換氣次數，氣流速度，壓強梯度氣流速度和散熱正相關，實驗動物體表面積與體重的比值較大，對氣流速度更敏感。氣流速度過大或氣流直吹，動物體表散熱過大。氣流速度小，散熱慢。最適氣流速度0.1～0.2m/s。換氣次數，潔凈程度越高，要求換氣次數越多。屏障環境：10～20次/h隔離環境：20～50次/h.壓強梯度：潔凈區高于污染區。合理組織氣流和風速可調節室內溫度和濕度，又可降低室內粉塵和有害氣體污染，控制傳染病的流行。

目前十三頁\總數五十一頁\編于十九點4、光照工作照度150～300lx動物照度15～20lx明暗交替時間12/12或10/14h照度對動物的生殖生理和行為活動有較大影響強光長時間照射引起角膜退行性變化目前十四頁\總數五十一頁\編于十九點5、噪聲60dB以下音域，人1000~2000Hz,小鼠1000~5000Hz。

引起小鼠聽力性痙攣。對生殖影響較大，如豚鼠流產。引起動物呼吸、心跳、血壓、腎上腺皮質激素等生理指標變化。

目前十五頁\總數五十一頁\編于十九點6、空氣潔凈狀況氣體污染，氨14mg/m3有害氣體，氨、甲基硫醇、硫化氫等

顆粒污染，100級，10000級，100000級美國宇航局標準，每立方英尺空氣中直徑0.5微米以上粒子的個數。

粉塵顆粒，是變應原，還是微生物的主要載體。目前十六頁\總數五十一頁\編于十九點落下菌數，0（隔離環境），3（屏障環境），30個/皿（普通環境）在不飼養動物的狀態下每5～10m2放置1個直徑9cm的血瓊脂培養皿，暴露30min培養48h的菌落數。目前十七頁\總數五十一頁\編于十九點7、生物因素動物社會因素和動物飼養密度微生物其它動物實驗人員目前十八頁\總數五十一頁\編于十九點Malemicewillfightwhenfirstco-mingledinacage,andtheyneedtobeobservedverycloselyduringthistimeofestablishingasocialdominancehierarchywithinthegroup.Weakandnon-aggressiveanimalsmightbeinjuredorkilledifnotremovedfromthecage.目前十九頁\總數五十一頁\編于十九點8、居住因素包括實驗動物室的建筑、飼養籠具、墊料、飲水器和給食器等。目前二十頁\總數五十一頁\編于十九點動物試驗設施環境指標：﹝以屏障系統小鼠為例﹞溫度：20~25℃換氣次數：10~20次/h日溫差：≤3℃氣流速度：0.1~0.2m/s相對濕度：40~70%壓強梯度：20~50Pa噪聲：≤60dB空氣潔凈度：10000級氨濃度：≤14mg/m3落下細菌數：≤3個/皿照度：（工作）150~300lx（動物）15~20lx晝夜明暗交替時間：12/12或10/14小時密度（>20g):面積0.01m2,高度0.15m目前二十一頁\總數五十一頁\編于十九點第二節實驗動物設施一、實驗動物設施

laboratoryanimalfacility,LAF是進行實驗動物飼養、保種維持、生產、實驗研究、試驗等設施的總稱。包括實驗動物繁育、生產設施和動物實驗設施。目前二十二頁\總數五十一頁\編于十九點二、實驗動物環境設施的分類實驗動物設施根據對飼養動物的空氣凈化程度分為三類。開放系統(opensystem)屏障系統(barriersystem)隔離系統(isolationsystem)目前二十三頁\總數五十一頁\編于十九點實驗動物中心屏障環境特點：恒溫（20～26）恒濕（40％～70％）足夠的換氣次數（10～20次/小時）保證有害氣體濃度降低到最小正向梯度壓差（20～50)使屏障外污染源不能進入萬級空氣潔凈度保證空氣潔凈適合的動物照度(15～20)和對時明暗交替（12h/12h)符合動物生活習性。目前二十四頁\總數五十一頁\編于十九點屏障系統目前二十五頁\總數五十一頁\編于十九點目前二十六頁\總數五十一頁\編于十九點IVCIndividuallyVentilatedCages目前二十七頁\總數五十一頁\編于十九點IVC的特點IVC(IndividuallyVentilatedCages)是獨立通風籠盒的簡稱.它的特點是具有一定的密閉性,同時讓經HEPA過濾器的潔凈空氣流入盒內,使盒內保持正壓,減少了可能的感染來源,適合于飼養SPF級動物,以及一些免疫缺陷動物目前二十八頁\總數五十一頁\編于十九點隔離系統目前二十九頁\總數五十一頁\編于十九點隔離器的基本構造示意圖目前三十頁\總數五十一頁\編于十九點實驗動物設施的監控監控內容溫度濕度壓差人員進出情況目前三十一頁\總數五十一頁\編于十九點環境級別和動物級別的對應關系

動物級別環境級別(潔凈度，落下菌)普通動物開放系統(___,30)清潔動物屏障系統(萬級，3)SPF動物屏障系統(萬級，3)無菌動物或悉生動物

隔離系統(百級，0)目前三十二頁\總數五十一頁\編于十九點目前三十三頁\總數五十一頁\編于十九點三、特殊動物實驗設施感染動物實驗設施放射性同位素動物實驗設施(RI)特殊化學物質動物實驗設施目前三十四頁\總數五十一頁\編于十九點1、感染動物設施是指使用病原體對動物進行實驗感染的設施。此種設施除備有通常動物設施要求外，還必須具備防止由動物傳染人，動物相互間的交叉感染，動物向設施外感染的結構和功能。目前三十五頁\總數五十一頁\編于十九點此類設施設計的目的是防止生物性危險和有害因素向動物實驗設施和外界的污染。目前通常采用物理學隔離，主要是在氣密性結構內采用負壓通風，以達到防止氣溶膠擴散污染的目的。

目前三十六頁\總數五十一頁\編于十九點NIH：P1，P2，P3，P4美國疾病管理中心：BSL1，BSL2，BSL3，BSL4．我國2004.5.1頒布，10.1實施《實驗室生物安全通用要求》國家標準：一級：對健康成年人已知無致病作用的微生物

二級：對人或環境具有中等潛在危害的微生物

目前三十七頁\總數五十一頁\編于十九點三級：通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素，通常已有預防傳染的疫苗。艾滋病病毒的研究(血清學實驗除外)應在三級生物安全防護實驗室中進行。四級：對人體具有高度的危險性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，目前尚無有效的疫苗或治療方法的致病微生物及其毒素。以及上述情況類似的不明微生物，

目前三十八頁\總數五十一頁\編于十九點第三節屏障系統管理一、人流路線

目前三十九頁\總數五十一頁\編于十九點二、物流路線

目前四十頁\總數五十一頁\編于十九點三、消毒與滅菌高壓鍋：121℃，0.11Mpa，30分鐘132℃，0.21Mpa，15分鐘傳遞窗：紫外線，表面消毒，30分鐘渡槽：0.1%新潔爾滅浸泡4小時Co60照射2%過氧乙酸噴霧高錳酸鉀、福爾馬林熏蒸目前四十一頁\總數五十一頁\編于十九點四、廢棄動物處理深埋或焚燒目前四十二頁\總數五十一頁\編于十九點引進動物進入清潔級屏障動物房從外面引進的動物必須有與其適用范圍相符的實驗動物生產許可證,同時必須附帶動物的品系、性別、年齡等信息經實驗動物中心工作人員審查后方可準備進入動物房目前四十三頁\總數五十一頁\編于十九點動物運輸時必須有合格的包裝箱,清潔級及以上動物包裝箱必須以高效濾膜封閉窗口，包裝箱以膠帶封口，封口破損或濾膜破損者不得傳入屏障系統。目前四十四頁\總數五十一頁\編于十九點將檢查合格的動物包裝箱在外準備間以70％酒精棉球或5%碘伏仔細擦拭表面,將包裝箱放入滅菌通道進行噴霧消毒或紫外線消毒目前四十五頁\總數五十一頁\編于十九點在內準備間打開滅菌通道的門→在門口拆開包裝箱→輕輕提起鼠尾根部，放入準備好的盒子中，蓋好蓋子→動物包裝箱仍退回滅菌通道→將剛裝了動物的籠盒放在架子上→并填寫、懸掛卡片，加飼料，飲水→從外準備間打