高校實驗動物平臺管理模式研究

李夏瑩

（北京大學 生命科學學院 實驗動物中心，北京 100871）

實驗動物是現代生命科學研究的重要組成部分，是生物醫學科研的基礎和重要支撐條件。在生命科學領域里，進行實驗研究有4 個支撐條件，即AEIR要素。A 指實驗動物（animal），E 指儀器設備（equipment），I 指情報信息（information），R 指化學試劑（reagent）[1-3]。據統計，在生命科學領域里，動物實驗的課題占60%[4]。目前，實驗動物已被廣泛地應用于：醫學、藥學、制藥、生物制品、農藥、食品、添加劑、化工產品、化妝品、航天、放射、軍工、交通、環保等領域。

實驗動物平臺是進行實驗動物飼養、管理、實驗研究的重要場所，是生物醫學工程領域科研產出的重要平臺。由于實驗動物的飼養和管理有特殊要求，因而對動物設施的布局、動物的管理以及從業人員的安全都必須要建立科學合理的管理制度。本文對實驗動物平臺布局和管理過程中，動物設施的設計和要求、實驗動物管理、從業人員的職業保健和安全進行了探討。

1 實驗動物設施的設計與要求

1.1 實驗動物平臺選址

應建造一個集中的動物設施，使動物的飼養、支持、護理和使用在同一個區域，從而減少動物在飼養和使用區域之間的運輸，避免動物發生應激反應，以及直接接觸致病物質。此外還可減少重復的后勤工作，從而降低設施的運營成本。但在某些特殊情況下，也可設置分散設施，如影像學檢測和動物的隔離檢疫等。為了使動物管理更加規范化，并保證工作人員的衛生和舒適，需將動物設施與人員活動區域分開布局，分隔的方法可將動物安置在單獨的建筑物[5]。本中心的做法是實驗動物設施內設有實驗室和隔離檢疫包，可以在設施內完成實驗操作，避免動物反復進出設施。此外，工作人員活動區域和飼養區域設置了物理隔離和消除噪音的裝置。

1.2 實驗動物平臺的功能區域

本中心的實驗動物設施包括以下功能區。

（1）飼養區。用于飼養實驗動物，按照動物種類和等級不同進行分區，目前飼養的動物主要為小鼠、大鼠、兔、猴等。在每個飼養區根據動物用途不一樣，選擇不同顏色的標識牌進行標記，黃色為轉基因動物，粉色為繁殖動物，藍色為常規動物。

（2）專用實驗室。用于實驗動物的外科手術、特別護理、尸檢、實驗操作、臨床處置和實驗室診斷等。

（3）儲存區。用于飼料、墊料、藥物、生物制劑和其他備用品的接收和儲存。

（4）洗滌消毒區。用于器材和物品的清洗和滅菌處理。

（5）廢料區。用于存放廢料和動物尸體[6]。

（6）淋浴區。用于工作人員淋浴、洗刷、更衣等。

（7）監控區。用于工作人員監控設施安全。

（8）辦公區。用于工作人員日常辦公。

1.3 實驗動物設施建造的基本要求

（1）走廊。應足夠寬敞，便于工作人員活動和物品的運輸。地墻結合處的設計應光滑，便于清潔。在走廊出入口設置雙重門裝置，起到阻隔空氣對流的作用。供水管路、排水管道、電器接頭和其他設備布局在動物設施外走廊的接線槽中，便于操作。

（2）門。門框足夠大，便于籠具和設備通過，門扇和門框應結合緊密，以防止害蟲侵入和藏匿。門扇采用耐腐蝕材料建造。為了安全，門應向動物房內開啟，門上最好設有觀察窗。

（3）地面。地面鋪設的材料保證能夠防潮、不吸水、耐沖擊且比較平整。能耐受尿液、其他生物性材料、熱水、清潔劑的不良影響。能支撐籠架、設備和存放的物件，無凹痕、裂縫。材料表面應打蠟，形成一層保護膜，避免污垢直接接觸地板甚至滲入油漆內部，導致日后難以清潔。

（4）排水系統。設置排水設備，地面應有坡度，存水彎管中應保持液體充盈。并不是所有的動物設施都要設置排水裝置，尤其是飼養嚙齒類動物時，地面只要使用合適的清潔劑或者消毒劑進行濕式吸塵或擦拭，就可達到滿意的清潔效果。本中心在嚙齒類動物飼養室中沒有設置排水裝置，采用消毒水擦拭地面的方式進行消毒。在實驗猴和實驗兔的飼養室設置了排水系統，采用流動水沖刷的方式清洗地面。

（5）墻壁和天花板。應該光滑、耐潮濕、不吸水且能抗擊碰撞。不得留有裂縫、未封閉的施工穿孔，以及與門、天花板、地面、墻壁和墻角結合處的缺陷。表面材料應能耐受洗滌劑、消毒劑的清潔處理及高壓水的沖擊作用。

（6）動力與照明。供電系統應當安全，并能提供適當的照明。應有備用或應急動力源，以便在動力故障時維持動物房、外科手術室等區域的運轉。應當使用定時照明系統，以保證統一的晝夜照明周期。

（7）噪聲的控制。在設施啟用之前，由專業機構進行噪音測試，保證符合開展動物飼養和實驗的要求。對產生噪聲的功能區（如籠具清洗區），通常應與動物飼養和實驗區隔開，并設置結構良好的走廊門、消聲門或出入口的雙重門，控制走廊內聲音的傳播。

2 實驗動物的管理

2.1 動物的采購

所有動物必須由合法手段獲取。采購前，設施負責人確認有足夠的設施和專業人員來飼養和管理采購的動物；采購動物的使用和數量應由實驗動物管理和使用委員會（IACUC）提前批準。應從具有實驗動物生產許可證資質的供應商處購買實驗動物，確保具有實驗動物質量合格證和近三個月的抽檢動物健康檢測報告[7]。

2.2 動物的隔離、檢疫

初始評估合格的動物進入檢疫室進行隔離檢疫，考慮以下原則：不同種屬、不同來源的實驗動物不得在同一房間飼養；未過檢疫期的新進動物應隔離飼養，不得與原有的動物混養；動物隔離檢疫間應作特殊標明；適應/檢疫期內的動物不得用于任何目的的實驗研究；檢疫期內的動物如健康或行為異常，獸醫可向實驗人員提出處理建議，并有權做出處理決定。

2.3 疾病的監視、診斷、治療和控制

2.3.1 疾病的監測

正確使用哨兵鼠監測飼養系統，大多數獨立通風籠具（IVC）在每一面籠架上設置一盒哨兵鼠。選擇哨兵鼠時要注意以下原則：①使用不含有要求排除的所有病原體的動物作為哨兵鼠。②最好選擇能夠給出積極反應的動物作為哨兵鼠。如雌性封閉群小鼠/大鼠具有良好的血清學反應，DBA/2 小鼠抗體反應緩慢，C57BL/6 小鼠對小鼠細小病毒（MPV）相對抵抗(需要10-100x 的感染劑量)。③建議至少每盒使用2 只哨兵動物。采樣后應至少保留一只動物，用于可能進行的復檢或確認，而且使哨兵鼠的替換有連續性，實現完全覆蓋[8]。

2.3.2 日常檢查

目前實驗動物中心飼養量較大，僅小鼠就近8000籠，日常檢查工作量較大。由經獸醫培訓的飼養管理人員在每日更換墊料時，檢查動物標記、牙齒、眼睛、耳朵、尾巴及生殖器，以及腹部是否存在異常腫塊。如有異常情況，將在飼養籠上貼上紅色警示牌，并通知獸醫[9]。獸醫定期整理檢查記錄并告知實驗負責人。

2.3.3 常見疾病的診斷

本中心會根據自身的實際情況來確定需要排除的傳染性病原體，可參考歐洲實驗動物科學委員會聯盟（FELASA）建議的指導方針，考慮檢測實驗室可用的檢測方法，重點關注發生在自己設施內會影響實驗的傳染性病原。排除病原列表不是越長越好，過長的排除列表會影響實驗項目和預算。在具體檢測過程中，根據國家標準《實驗動物 微生物學等級及監測》（GB 14922.2-2011）的要求，參照《實驗動物 微生物學檢測方法》（GB/T 14926.18-14926.32-2001）建立針對實驗室排除列表病原的檢測標準操作規程。目前細菌性疾病的檢測主要是分離培養、生化檢測；病毒性疾病的檢測主要是免疫學的檢測方法。目前市場上有成熟的商業化PCR 和ELISA 檢測試劑盒。寄生蟲疾病的檢測主要是鏡檢的方法[10]。

2.3.4 疾病的控制

當確認有病原體存在的時候，應該實施的工作事項包括：①分析病原體對于現在進行的實驗的影響，并盡快通知實驗負責人。②按照不同的籠具系統進行相應操作。敞口式籠具：病原體有可能會遍布整個房間；整個房間內的鼠可能都需要重新凈化獲得或者被安樂死，房間也需要重新凈化。微型隔離籠具：被發現的病原體可能只在非常少的籠具內存在；根據病原體的不同，好的生物防護措施可以消除病原體的存在，而確認被感染的鼠可以被重新凈化獲得或轉移到另外一個對排除病原體限制較少的房間內飼養[11]。

3 實驗動物從業人員的職業保健和安全

3.1 危害的識別和風險評估

動物設施潛在的危害包括實驗性危害，如生物制劑（病原體或毒素）、化學藥劑（致癌物和誘變劑）、射線（放射性核素、X 線、激光）以及物理有害物（針尖和注射器），此外還有動物咬傷、接觸過敏原或人畜共患病等。機構應該針對這些危害帶來的風險進行評估，建立相應的控制和預防風險的策略。對風險進行評估時應考慮到以下因素：所使用動物和材料的危害性（危害的嚴重程度）、危害暴露強度、持續時間和頻率、個人易感性以及職業傷害的歷史。

3.2 設施和防護裝置

設施的設計優先考慮使用人類工程學控制器和設備，將可預知的危害降到最低，同時還要配備相應的防護裝置。配備專用的動物管理設施實驗服、外科手術洗滌劑和工作鞋或靴、安全眼鏡/面罩、一次性鞋套、手套、帽子、口罩、消毒液（75%酒精、碘酒）等。此外，實驗/工作人員進入實驗動物設施時應按要求穿戴個人防護裝置（PPE），以防止人員與動物之間的交叉感染和其他能造成人員損傷的情況（如致病性細菌和病毒、寄生蟲、化學藥品等）。

3.3 員工的培訓

所有工作人員上崗之前，均要參加實驗動物從業人員上崗證、中心規章制度和標準操作規程的培訓，確保持證上崗。上崗之后，相關機構還要定期組織各種形式的培訓，培訓內容包括但不僅限于人畜共患病，化學、生物和物理性危害，實驗操作中可能存在的意外情況或因素，廢棄物處理，個人衛生，正確使用個人防護設備等。

對于可能有風險的實驗，制定標準操作程序（SOP），并確保操作員工熟練掌握；在某些特殊情況下，為員工提供個人防護用品，并確保其會正確使用；確保員工了解可能涉及的危害，熟知安全保護所需做的工作[12]。

3.4 個人衛生

良好的個人衛生能降低職業性損傷和交叉感染的概率，應建立和實施個人衛生的管理制度，如員工應注意清洗和消毒自己的雙手，及時更換衣服以維持良好的個人衛生，在動物設施內穿戴的衣服不能穿到動物設施外部去；在動物設施內，禁止員工帶入食物、飲料或水，禁止抽煙、使用化妝品或摘戴隱形眼鏡。

3.5 使用危害因子的實驗

設施中如可能使用未知危害因子，需要向專業人士咨詢關于危害控制和醫學監督方面的知識；實驗中使用有危險性的藥物（如麻醉藥品、毒素等）時，必須制定危險品的購買、儲存和使用等方面的操作程序和管理制度；危險品應在特殊的實驗環境內使用，并且應通過氣流來控制其擴散或傳播；廢棄的麻醉氣體應凈化，避免其直接擴散在空氣中[13]。

3.6 預防措施

在上崗前對員工進行健康體檢和健康史評估對于評定工作對員工存在的潛在危害十分重要。

（1）周期性的醫學評估。如定期對員工的生理和心理進行專業的評估，以確保其能勝任所安排的工作。

（2）建立免疫接種計劃。如動物飼養管理人員應接種破傷風疫苗，可能感染或接觸特殊傳染因子的員工應提前進行免疫，如狂犬病病毒或乙型肝炎病毒。如果實驗中將接觸到傳染性疾病，并且已有針對該疾病的疫苗，建議對員工進行針對此疾病的預防接種。

4 結語

實驗動物飼養管理平臺是進行實驗動物飼養、動物實驗及相關研究活動的重要場所，是生命科學領域科研產出的重要平臺。由于實驗動物的特殊性，對環境設施和從業人員有更高的要求。只有建立健全規章制度，才能確保平臺規范有效運行，從而全面提升實驗動物專業技術服務水平和科研支撐能力，助力生命科學等學科研究水平的健康發展。