實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)建設(shè)與管理探討

楊國(guó)淋　李陽(yáng)友　蘇暢

摘要 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)研究的重要支持條件。屏障環(huán)境是進(jìn)行清潔級(jí)動(dòng)物和無(wú)特定病原體（SPF）動(dòng)物的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)和檢疫的必要條件，是提供合格、標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的保障。本文結(jié)合川北醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的繁殖、飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，參照國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，從屏障環(huán)境設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程、操作人員的管理、屏障設(shè)施維護(hù)、屏障系統(tǒng)環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量監(jiān)控等方面進(jìn)行總結(jié)，以期為我國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的屏障環(huán)境設(shè)施建設(shè)和有效管理提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；屏障系統(tǒng)；建設(shè)；管理

中圖分類號(hào) Q95-33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）16-0236-02

Abstract Laboratory animal is the most important support of the medicine and life science research. Barrier environment is necessary for production，test and quarantine of clean animals and SPF，which is a guarantee of standard qualified and high quality laboratory animals.Based on experimental animal center environment in North Sichuan Medical College including breeding，feeding and experiment，as well reference to the national environmental standards，barrier environment facilities were summarized from standard operating procedures，operating personnel management，barrier facilities maintenance，barrier environmental factors and the quality control of experimental animals in this article，in order to give some references to the experimental animals barrier facilities construction and effective management in medical colleges and universities.

Key words laboratory animal；barrier system；construction；management

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是高等醫(yī)學(xué)院校開(kāi)展科學(xué)研究的前提，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的控制和管理是提供標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量動(dòng)物的保證[1]。屏障環(huán)境是醫(yī)學(xué)院校進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的基本環(huán)境，也是目前最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境[2]。建立規(guī)范的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)是適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)研究的必然。

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)醫(yī)學(xué)院校科學(xué)研究的重要性

醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的4個(gè)基本條件是動(dòng)物（Animal）、設(shè)備（Equipment）、信息（Information）和試劑（Reagent），簡(jiǎn)稱“AEIR”[3]。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出各種高端研究設(shè)備和試劑，國(guó)際之間的學(xué)術(shù)交流和信息分享也不斷加強(qiáng)。因此，生命科學(xué)研究所需的設(shè)備、信息和試劑是相對(duì)容易獲得的。而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是活的“精密儀器”，具有更多的差異性和不可控性，需更嚴(yán)格的要求。如在科研過(guò)程中使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量要求不合格或使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不恰當(dāng)，所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和效果評(píng)價(jià)就不具有說(shuō)服力，研究?jī)r(jià)值不高。21世紀(jì)是生命科學(xué)的新時(shí)代，各國(guó)科學(xué)家都希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)研究成果來(lái)探索生命起源，揭示遺傳奧秘，研究疾病與衰老的機(jī)制，從而延長(zhǎng)人類壽命，提高生命的質(zhì)量[4]。因此，合格標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)及管理是科研工作者從事醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究的前提，具有重要意義。

2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物分類及屏障系統(tǒng)的內(nèi)涵

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在微生物學(xué)上的分類及環(huán)境要求

參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的實(shí)際情況，我國(guó)衛(wèi)生部門按照微生物控制標(biāo)準(zhǔn)將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為4個(gè)等級(jí)[5]，即無(wú)菌動(dòng)物（germ free animal，GFA）、無(wú)特定病原體動(dòng)物（specific pathogen free animals，SPF）、清潔級(jí)動(dòng)物（clean animals，CA）和普通級(jí)動(dòng)物（conventional animals，CV）。普通級(jí)動(dòng)物一般用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)生活環(huán)境要求較低，可以飼養(yǎng)在開(kāi)放環(huán)境中；清潔級(jí)動(dòng)物是目前我國(guó)最廣泛使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)于清潔級(jí)的動(dòng)物必須要在空氣過(guò)濾的環(huán)境中飼養(yǎng)；SPF動(dòng)物的目的是提供沒(méi)有傳染病的健康動(dòng)物，必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)內(nèi)；無(wú)菌動(dòng)物是指體內(nèi)無(wú)任何微生物和寄生蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其飼養(yǎng)環(huán)境要求更高，必須在無(wú)菌隔離系統(tǒng)飼養(yǎng)。目前，我國(guó)衛(wèi)生部已經(jīng)對(duì)嚙齒類大小鼠作出明確規(guī)定，即所有實(shí)驗(yàn)必須采用清潔級(jí)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[6]。

2.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)的內(nèi)涵

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的環(huán)境從微生物控制的角度可分為隔離系統(tǒng)、屏障系統(tǒng)、半屏障系統(tǒng)、開(kāi)放系統(tǒng)和層流架系統(tǒng)等五大類。屏障環(huán)境是指潔凈度能夠達(dá)到7級(jí)的封閉式建筑物或?qū)恿鞴瘛VC等設(shè)備，該環(huán)境是進(jìn)行清潔級(jí)動(dòng)物、SPF動(dòng)物的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)和檢疫的必須條件[7]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施應(yīng)具有密閉的建筑物（或設(shè)備）、配套的凈化凈化控制系統(tǒng)等硬件條件，通過(guò)配套管理措施的實(shí)施，能夠?qū)M(jìn)出其內(nèi)部的各種人員、物品、動(dòng)物和空氣進(jìn)行嚴(yán)格的人工控制，能夠使設(shè)施內(nèi)的溫度、濕度、換氣、噪聲、光照等可調(diào)節(jié)性因素適合動(dòng)物的需要，也能避免生物性、化學(xué)性、放射性等危害因素對(duì)設(shè)施內(nèi)環(huán)境的危害，從而保證設(shè)施內(nèi)動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)工作的順利進(jìn)行[8-10]。屏障環(huán)境設(shè)施是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量得到有效控制最基礎(chǔ)的條件。endprint

3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施環(huán)境的建設(shè)與管理

3.1 屏障系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制度化建設(shè)

屏障系統(tǒng)的規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）是保持屏障設(shè)施正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，也是屏障設(shè)施運(yùn)行管理的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施的房間內(nèi)和大門處應(yīng)安裝監(jiān)控設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)施監(jiān)控，減少人員的流動(dòng)。與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)施運(yùn)行管理的無(wú)關(guān)人員，均不得進(jìn)入屏障設(shè)施。屏障系統(tǒng)內(nèi)的工作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，身體健康，不攜帶傳染病，特別是不攜帶重大的人獸共患病，要具有良好的無(wú)菌衛(wèi)生觀念，熟悉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行本單位制定的各種規(guī)章制度和SOP[11-12]。工作人員進(jìn)入屏障設(shè)施環(huán)境的外環(huán)境時(shí)，應(yīng)換已消毒的拖鞋；進(jìn)入第一道更衣間后，要將隨身攜帶的物品放入儲(chǔ)存柜，進(jìn)入消毒間消毒；然后赤腳進(jìn)入第二道更衣室后，按照“穿上衣—戴口罩—穿褲子—穿拖鞋—戴手套”的順序穿著已消毒的工作服，經(jīng)過(guò)風(fēng)淋或緩沖后，才能進(jìn)入屏障設(shè)施進(jìn)行相關(guān)操作。

進(jìn)入屏障設(shè)施的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物要有動(dòng)物質(zhì)量合格證明，并查明來(lái)源和遺傳背景，并做好動(dòng)物品系、性別、種類、體重、數(shù)量等詳細(xì)信息的登記。工作人員對(duì)進(jìn)入設(shè)施的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按照要求進(jìn)行飼養(yǎng)、管理，未經(jīng)許可不能隨意處置動(dòng)物。如果發(fā)現(xiàn)死亡動(dòng)物，應(yīng)立即處理動(dòng)物尸體，并查明死亡原因。

3.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施的維護(hù)與消毒

對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)十分重要。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)設(shè)施主要由飼育室、質(zhì)量檢測(cè)室、清洗消毒室、廢棄污染物處理設(shè)施組成[13]。布局要遵循如下原則：一是有利于防止疾病的傳播，不同類型的動(dòng)物因該分開(kāi)獨(dú)立飼養(yǎng)，避免相互干擾，相互感染；二是方便實(shí)驗(yàn)人員和飼養(yǎng)人員進(jìn)行操作和喂養(yǎng)；三是人員、動(dòng)物、物品和凈化空氣按“單向”路線移動(dòng)。設(shè)施運(yùn)行管理人員要全面負(fù)責(zé)安全管理工作，定期檢查設(shè)施運(yùn)行情況，并組織設(shè)施使用人員學(xué)習(xí)有關(guān)安全防范措施，確保設(shè)施正常、安全運(yùn)行。設(shè)施維護(hù)必須做到內(nèi)部的凈化和防止外來(lái)微生物的入侵，確保正常運(yùn)行和環(huán)境潔凈[14]。在屏障設(shè)施內(nèi)環(huán)境的自身凈化方面，重點(diǎn)要做好衛(wèi)生消毒工作，按照“清潔庫(kù)房—清潔走廊—?jiǎng)游镲曫B(yǎng)間—其他房間”的順序?qū)ζ琳舷到y(tǒng)內(nèi)環(huán)境進(jìn)行消毒。與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物無(wú)關(guān)的一切物品，均不應(yīng)帶入屏障設(shè)施，進(jìn)入設(shè)施的物品必須經(jīng)過(guò)消毒處理，對(duì)能經(jīng)受高溫高壓滅菌的物品需采用高壓滅菌，對(duì)不能經(jīng)受高溫的物品需采用藥物浸泡消毒。目前對(duì)籠架、飼養(yǎng)盒、動(dòng)物飼養(yǎng)室的墻壁和空氣多采用過(guò)氧乙酸進(jìn)行消毒，同時(shí)設(shè)施的消毒也采用其他的消毒劑，例如臭氧+84消毒液、臭氧加新潔爾滅消毒劑、次氯酸消毒劑等[15]。在實(shí)際操作中為避免設(shè)施環(huán)境對(duì)消毒液產(chǎn)生耐藥性，可以交替使用不同的消毒劑。消毒的最終目的是為了防止空氣、人員、物品和動(dòng)物將微生物特別是一些病原微生物帶入設(shè)施內(nèi)環(huán)境。

3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)的環(huán)境控制

影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境設(shè)施的環(huán)境因素很多，主要有飼養(yǎng)室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、氣流速度、空氣中的顆粒物、微生物、有害氣體、光照和噪聲等[16]。不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)環(huán)境條件的要求范圍不同。例如嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁殖、生產(chǎn)屏障環(huán)境要求溫度范圍為20～26 ℃，日溫差≤4 ℃，50%±5%為最佳相對(duì)濕度。氣流速度主要影響動(dòng)物體表皮膚的蒸發(fā)和對(duì)流散熱，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)室宜采用0.1～0.2 m/s的氣流速度。飼養(yǎng)室空氣中漂浮著顆粒物和有害氣體，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物造成不同程度的危害，并干擾動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，其中氨是污染物質(zhì)中濃度最高的一種，如果長(zhǎng)期處于高濃度氨環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)呼吸道疾病，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的應(yīng)用價(jià)值受到影響。我國(guó)目前采用的氨濃度標(biāo)準(zhǔn)是參照美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室的氨濃度標(biāo)準(zhǔn)[17]，即控制在14 mg/m3[相當(dāng)于20×10-6（20 mg/m3）]以下。空氣顆粒物影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體熱調(diào)節(jié)，屏障環(huán)境空氣質(zhì)量至少要達(dá)到10 000級(jí)。動(dòng)物室要有足夠的新鮮空氣即新風(fēng)量，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境新風(fēng)換氣次數(shù)應(yīng)為10～20次/h。除了以上環(huán)境因素以外，還有噪聲、采光和照明時(shí)間都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)目前實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境的監(jiān)控指標(biāo)主要按照《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境指標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14925—2010）進(jìn)行監(jiān)測(cè)[18]。

4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量監(jiān)測(cè)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)測(cè)是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的重要內(nèi)容，是保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的必要手段。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性，影響研究水平和研究結(jié)果。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)測(cè)主要包括遺傳質(zhì)量、微生物與寄生蟲(chóng)質(zhì)量、飼料質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)4個(gè)方面[19-20]。不同遺傳背景和反應(yīng)特性的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)于同一種刺激有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的繁殖過(guò)程中要嚴(yán)格做好遺傳監(jiān)測(cè)，以防止遺傳污染和變異；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物和寄生蟲(chóng)的控制，是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化的主要內(nèi)容之一，對(duì)微生物和寄生蟲(chóng)控制的級(jí)別越高，其結(jié)果就越精細(xì)、越可靠，定期對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行微生物和寄生蟲(chóng)的檢測(cè)是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的重要保證；飼料是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物攝入營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源，研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)狀況，加強(qiáng)飼料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理，是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化的重要環(huán)節(jié)；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)環(huán)境的控制，是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的保證，是決定實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠的前提。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)在專業(yè)實(shí)驗(yàn)人員指導(dǎo)下按照國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同類別、不同等級(jí)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)。應(yīng)避免因工作人員的錯(cuò)誤操作，而使有害病原體散播到外界，污染外界環(huán)境，造成人和動(dòng)物的感染。定期開(kāi)展實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)測(cè)是保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量和確定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等級(jí)的必要工作。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是高等醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生和教師從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的基本條件。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的提供，需要有良好的設(shè)施環(huán)境，目前醫(yī)學(xué)院校所使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物都是清潔級(jí)以上的，需要在屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)，才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的屏障環(huán)境不僅需要大量的硬件設(shè)施，還需相應(yīng)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范管理，才能使屏障系統(tǒng)有序運(yùn)行，才能為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境[21]。本文查閱國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)管理的相關(guān)資料，以及結(jié)合本校動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)際情況，對(duì)屏障系統(tǒng)管理做了相應(yīng)總結(jié)，最大限度發(fā)揮屏障系統(tǒng)的作用，以確保動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，具有一定的科學(xué)參考價(jià)值。但是一套完整規(guī)范的屏障系統(tǒng)涉及的問(wèn)題很多，需要結(jié)合實(shí)際條件不斷完善和改進(jìn)。endprint

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