实验动物中心设计方案

实验动物中心设计方案
1.实验动物环境包括内环境（直接影响实验动物质量）和外环境：
内环境：实验动物赖以生存、繁殖或活动的环境。

又分大环境和小环境。

大环境是指放置饲养动物笼具架等辅助设施的实验室；小环境是指动物饲养盒内及周边的各种理化因素，如温湿度、气流、噪声、光照强度、氨浓度等。

外环境：动物实验设施以外的环境，如楼与楼之间的距离、周围的噪声、空气中的尘埃及有害气体等。

2.环境设施管理
动物实验室按微生物控制程度分类包括普通环境、屏障环境、隔离环境三部分。

普通环境：动物饲养室与外界相通，设施符合动物居住的基本要求，无空气净化装置，不能完全控制传染因子，饲养普通动物。

人员：进入饲养室前必须更换工作服、鞋，戴工作帽和口罩，工作前洗手。

所用物品（均指未经污染的）须经适当处理（饲料经烘干、安全贮存，垫料高温）方可应用，笼具水瓶集中洗刷消毒。

单走廊布置也称混合走廊，因为部分清洁走廊和污物走廊无法保证洁物和污物的彻底分流，一般用于普通环境，节省空间，流线紧凑。

普通环境无压梯度要求，但功毒区域需设置为绝对负压。

屏障环境：适用于饲育清洁实验动物及无特定病原体(SPF，specific pathogen free)实验动物，该环境严格控制人员、物品和环境空气的进出。

屏障环境又包括整体的屏障系统和局部的屏障单元（如层流架、独立通风笼盒IVC）
实验动物屏障环境设计理念
屏障环境在外区和室内清洁区之间设有严格的屏障，即饲育环境是密闭的，通过屏障装置与外界相通送入饲养室内的空气要经过初效、中效、高效三级过滤洁净度要求达到1万级（国际7级），除生物安全屏障系统为负压以外，通常应保持为正压，各房间压差不低于10-50Pa，排风口设有防空气倒流装置。

①功能齐全完善；②运行安全可靠；③管理建议方便；④经济节能环保；⑤有效面积提高。

一般特点是与外界隔绝。

表现为无窗或密封门窗，有缓冲间。

空气经过滤后进入，设施内不同的区域之间存在着一定的空气压力差，室内保持正压。

出风口要有过滤装置或U型
液体控制阀，出口风速不低于每秒4米，以防止空气逆流形成污染。

物品经高压灭菌、化学灭菌和紫外线照射后进入，即灭菌处理后进入。

人员经过一定的消毒程序后方能进入，如淋浴、洗手、喷雾、风淋等。

工作时应带灭菌手套，尽量减少与动物的直接接触。

空气、人、物品、动物的走向采用单向流通。

动物经一定步骤的检疫、监测后证明合格方能进入。

饲养清洁级以上的实验动物。

1. 所用物品全部消毒灭菌
水灭菌瓶装（酸化灭菌PH2.8～3.0，高压灭菌，过滤除菌）；垫料布袋装均经高压消毒；鼠盒用牛皮纸包装，工作服、帽、手套、口罩等经高压灭菌。

饲料装两层袋，装后密封连同卡片、剪刀等，经CO60照射灭菌。

2. 人、物、动物流程
人员流程：准备室→更衣→淋浴→更无菌衣→风淋→清洁走廊→动物室→缓冲间→屏障外。

2 物品流程：洗刷包装室→灭菌室→洁净贮存室→洁净走廊→动物室→缓冲间→污物处理室→洗刷包装。

动物流程：
① 入屏障:屏障外→传递窗→洁净库→观察室→饲养室②出屏障:饲养室→洁净库→传递窗→屏障外人、实验动物、物品和空气的移动路向：
（1）人的移动路向:
更衣→淋浴→更衣→清洁走廊→饲养室或动物实验室→污物走廊→洗刷消毒室→更衣→外部区域。

（2）物品的移动路向：物品→高压蒸汽消毒炉（包装好的消毒物品可经过传递窗，笼具经泡有消毒液的渡槽）→清洁准备室→清洁物品储存室→饲养室或动物实验室→污物经包装处理→污物走廊→外部区域。

（3）实验动物的移动路向：
外来实验动物→传递窗→检疫室（经验收、观察后）→清洁走廊→饲养室或动物实验室→实验动物（生产供应或实验处理后须移出屏障环境）→污物走廊（包装）→外部区域。

（4）空气的流动路向：
洁净空气→清洁走廊、清洁准备室、清洁物品储存室→饲养室或动物实验室→污物走廊→外部区域。

屏障环境不宜采用单走廊布置，已采用双走廊布置，合理控制屏障环境的压差梯度，防
止交叉污染的发生。

双走廊布置压差梯度为：清洁走廊>前室>饲养室>缓冲室>污物走廊。

这样的梯度控制可以保证清洁走廊的洁净，从不会受到运行中的其他饲养室空气的影响。

当某一饲养室的空气因各种原因被污染后，污染空气泄至污物走廊而被排出，进入饲养室的人员也应遵循单向的原则，在处理工作完成后从污物走廊走出，从而将污染控制在最小范围内。

实验动物屏障环境维护与管理
屏障环境动物实验室运行后的维护涉及到中央空调系统、通风净化系统、监控报警系统、压差梯度、个房间的密闭性、照明灯管、紫外灯管、纯水机、空气压缩机、高压灭菌柜、备用电源等方面，同时又要对进入实验室的人员、物品、仪器、试剂、试验用品、引进动物的传递等消毒设施的规范管理。

1. 中央空调系统：屏障环境温度、湿度控制的核心部分，是保持设施正常运转的基本条件，也是保证动物实验结果准确性的重要条件之一。

外界环境气温与室内温度接近的春秋两季是对中央空调系统维护和检修的最好时期。

2. 空气净化系统：屏障环境内空气洁净度和压差控制的关键设施。

应及时做到对净化控制系统的初效过滤网每半个月进行维护、清洗或更换；对中效过滤网每三个月更换一次；每年（按实际使用情况）对高效过滤网进行更换。

每周对实验室内回风口过滤网清洗消毒一次。

每天检查机房环境卫生和压差变化，每两周打扫机房一次，尽量减少灰尘进入新风口；同时避免昆虫、树叶等堵塞新风口，造成屏障环境内压差的改变。

3. 高压灭菌系统：①保留灭菌柜运行的各种参数和灭菌物品种类；②用色带指示剂检测每次的灭菌效果是否达标；③定期送检压力表、压力阀等关键部件；④经常加固灭菌柜的各种螺栓，更换密封条；⑤灭菌柜属压力容器，操作人员必须持证上岗。

4. 纯水制备系统：反渗透法制备纯水供实验动物应用，应定期更换PP纤维滤芯、AC活性炭滤芯紫外消毒灯管等，定期记录纯水的电导率和终端纯水的无菌试验结果，保证经过加压循环管道送达各房间的纯水质量安全。

5. 智能监控系统：①屏障环境实验室内配有电话、网络通讯、摄像头监控等；②监控室内设有屏障环境温度、湿度、压差显示装置，通过声光报警装置提示故障原因；③局部屏障设施IVC隆盒内的温湿度、压差也可在监控室电脑上显示和故障报警。

6. 屏障环境日常维护：做好日常环境卫生工作，经常擦拭笼架、网盖、打扫地面，每周轮流采用84消毒液、5%新洁尔灭、0.5%过氧乙酸、5%碘伏、2%戊二醛消毒液等对室内空间进行喷雾消毒一次，无动物区每天至少2次开启紫外消毒60min，定期消毒使用过的物品
和更换紫外灯管和照明灯管。

隔离环境：采用无菌隔离装置以保存无菌或无外来污染动物。

隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一致。

该环境设施适用于饲育无特定病原体(SPF)、悉生(Gnotobiotic）及无菌(germ free)实验动物。

隔离器：整个由高强度软透明塑料薄膜制成，或是前部操作面由高强度透明塑料薄膜制成，长方形，一侧装有橡皮手套，饲养人员通过手套进行操作，不直接接触动物。

鼓风机：将洁净空气通向隔离器，维持隔离器内的换气次数，气流速度及正压。

灭菌渡舱：装在隔离器的一侧，呈桶状，两端具有塑料薄膜套盖，一端在隔离器内，有内盖，一端在外界，有外盖，两盖不能同时打开，专为传入传出物品及动物用。

连接袖：是隔离器与灭菌桶，或两隔离器间连接的通道，传递动物或物品用。

灭菌渡槽：是塑料薄膜筒，一端附于隔离器上，一端浸于隔离器外的药液灭菌槽，剖腹取胎传入。

1．所用物品全部消毒灭菌：灭菌后的物品，存放不得超过48小时。

饮水灭菌、垫料布袋或纸袋装，经两次高压消毒，第一次60分钟，第二次30分钟。

饲料双层塑料袋Co60照射消毒，传入隔离器前先在清水中浸泡，检漏，然后撕去第一层塑料袋，放入传递舱内。

鼠盒、工作服、鞋、帽、用具均经高压灭菌。

2．入室要求：更换拖鞋、工作服、帽。

工作前用药皂洗手。

3.我国实验动物与动物实验设施及标准
设施建筑要求
（一）选址
实验动物繁育、生产及实验场所应避开自然疫源地，远离可能产生交叉感染的动物。

宜选在环境空气质量及自然环境条件较好的僻静、卫生区域。

宜远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。

若不能远离上述区域则应布置在当地夏季最小频率风向的下风侧。

实验动物繁育、生产、实验设施应与生活区保持大于50m的距离。

（二）建筑卫生要求
动物繁育、生产、实验场所有围护结构材料均应无毒、无放射性。

内墙表面应光滑平整，阴阳角均为圆弧形，易于清洗、消毒。

墙面应采用不易脱落、耐腐蚀、无反光、耐冲击的材
料。

地面应防滑、耐磨、无渗漏。

天花板应耐水、耐腐蚀。

(三）建筑设施要求
建筑物门、窗应有良好的密封性，走廊宽度不应小于1.5m，门宽度不应小于1.0m。

动物繁育、生产及实验室通风空调系统保持正压操作，应合理组织气流布置送排风口的位置，避免死角，避免断流。

各类环境控制设备应定期维修保养。

动物繁育、生产、实验室的电力负荷等级，应根据工艺要求确定。

应备有应急电源。

室内的配电设备，应选择不易积尘的设备，并应暗装。

电气管线应暗敷，由非洁净区进入洁净区的电气管线管口，应采取可靠的密封措施。

设施区域设置要求
（一）区域布局
①前区：包括办公室、维修室、库房、饲料室、一般走廊。

②动物生产区：包括隔离检验室、缓冲间、风淋室、育种室、扩大群饲育室、生产群饲育室、待发室、清洁物品暂存室、走廊等。

③动物实验区：包括缓冲间、风淋室、检疫室、隔离室、操作室、手术室、饲育间、清洁物品暂存室、走廊等。

基础级大动物检疫间必须与动物饲养区分开设置。

④辅助区：包括仓库、洗刷消毒室、废弃物品暂存室、解剖室、动物尸体暂存室、机械设备室、淋浴室、工作人员休息室、更衣室等。

⑤动物实验设施应与动物生产设施分开设置。

饲养室建筑要求
地面：要求平整而不滑，耐水耐磨耐腐蚀，拐角处作成圆角弧面。

兔、犬、猴等动物房间用水量大，应作成一定斜度的防水地面。

墙壁、天花板：要平整光滑，避免有缝隙，应选择耐水、耐消毒药品的材料。

各种管道的连接应密封。

门：最好用耐水耐腐蚀的金属材料制成，一般情况门向内开，在屏障系统内，门向压力高的方向开启，上面设观察窗。

门的宽度不小于1 m，便于笼架的进出。

猴类的饲养室门窗均应设铁丝网，防止动物逃跑。

隔离检疫室由外部引进动物，需通过1～2周的隔离观察，必要时做微生物检测，合格者方可并入动物群。

动物实验室包括手术室、实验处理室、动物实验观察室。

大型生产单位应建立动物常规监测实验室，按国家标准定期进行监测。

洗刷消毒室对饲养用笼具，托盘、鼠盒、水瓶等进行清洗和消毒。

普通环境笼具、鼠盒、水瓶等清洗后可采用化学消毒；屏障环境所用物品必须经高压灭菌或其他方法灭菌后方可应
用，高压灭菌器应是双扉的，器物经灭菌后直接移入屏障。

库房贮存饲料、垫料、笼具、用具等，房屋应有防火、防虫、防潮、防鼠、防污染设备。

工作人员用房包括办公室、休息室、淋浴室、厕所等
（二）其它设施设置
屏障环境和隔离环境均应在压强变化相交接处设有缓冲设置。

动物实验区的设施应与饲养繁育系统分开设置，实验动物和动物实验设施应有相对独立的污水初级处理设备或化粪池，门窗具有良好密闭性，饲养间的门上设观察窗，人流、物流、动物流分开（单向流程）。

屏障环境设施净化区内不应设置自动喷水灭火系统，应根据需要采取其它灭火措施。

空调系统可控制温度和湿度、气流速度和分布并有一定的换气量和气压。

光照系统无窗动物房使用荧光灯，有窗动物房可安装玻璃窗，以滤去紫外线，12h亮，12h。

带烈性传染病、致癌、使用毒气的动物实验，均应在负压隔离设施或有严格防护的设施内操作，确保在动态传递中与外环境的绝对隔离，排出气体和废物须经无害化处理。

应体现“人、动物、环境”的三保护原则。

通风设备：普通级饲养室为开放式饲养，要求自然通风良好，要安装换气扇将室内污浊空气排出。

清洁级以上动物饲养室安装机械净化通风设备。

空气净化：屏障环境内必须安装空气净化器，空气过滤器除去粉尘和微生物，脱臭过滤器除去臭气。

电器设备：照明装置，报警器和故障显示装置，有双路供电能力，没有的应安有备用发电机。

排水设备：室内的排水口设有水塞防止野鼠进入。

废物处理设备：废弃污物包括动物粪尿污染的垫料、饲料残渣，死亡、淘汰及动物实验后的尸体等，应分别处理，实验动物和动物实验设施应有相对独立的污水初级处理设备或化粪池，大国家二类一级标准要求后才能排放。

废弃物应作无害化处理并应达到卫生标准的要求。

废弃物品、笼具、动物尸体应经无害化处理后才能运出实验区。

实验动物废垫料应集中作无害化处理，一次性工作服、口罩、帽子、手套及实验废弃物等应按医院污物处理规定进行无害化处理，注射针头、刀片等锐利物品应收集到利器盒中统一处理。

感染动物实验所产生的废弃物须先行高压灭菌后再作处理。

放射性动物实验所产生放射性沾染废弃物应按GB 18871的要求处理。

动物尸体及组织应装入专用尸体袋中密封存放于尸体冷藏柜（间）或冰柜内，集中送焚尸炉焚烧作无害化处理。

感染动物实验的动物尸体及组织须经高压灭菌器灭菌后传出实验室
再作相应处理。

焚烧时排放物应达到医院污物焚烧排放规定要求。

感染动物实验室所产生的废水，必须先彻底灭菌后方可排放。

特殊实验动物设施设施
感染动物实验设施和应用放射性物质或其他特殊化学物质等进行动物实验的设施。

特殊实验动物设施设施内是负压，不同污染程度间的区域与室外均应维持一定的负压梯度，是污染气体方向由危害程度低的区域向危害程度高的区域渗漏，以保证周围环境的安全。

负压屏障环境设施应设置无害化处理设施或设备。

动物运输
动物运输应符合安全和微生物控制等级要求。

运输笼具必须足够坚固，能防止动物破坏、逃逸或接触外界，运输笼具的大小和形状应适于被运输动物的生物特性，运输笼具内部和边缘无伤害到动物的锐角或突起，运输笼具的外面应具有适合于搬动的把手或能够握住的把柄，在紧急情况下，运输笼具要容易打开门，将活体动物移出，可移动的动物笼具应在动物笼具顶部或侧面标上“活体实验动物”的字样，运输工具能够保证有足够的新鲜空气维持动物的健康、安全和舒适的需要，如果运输时间超过6h，宜配备符合要求的饲料和饮水设备，不同品种、品系和等级的动物不得混合装运。

动物运输应配置专用车辆，专人负责，定期消毒、保洁，车辆应装有空调设备。

运输工具每次运输的前后均应进行消毒，运输笼具须经消毒、灭菌后方可回收使用。

笼具：应选用无毒、耐腐蚀、耐高压、易冲洗、易消毒灭菌的耐用材料制成的笼具，并应符合动物生理状态及防逃逸的要求。

各类动物所占笼具最小面积应满足表3的要求。

笼具内外边角均应圆滑、无锐口、动物不易噬咬、咀嚼。

独立送排风隔离笼具（IVC）在实验动物领域得到了广泛应用：（1）IVC 可以用于 SPF 级实验动物的繁育生产。

（2）适合少量或珍贵清洁级、SPF 级实验动物的繁育、保种。

（3）短期的各类动物实验使用 IVC，更符合实际的需要。

（4）生物安全实验室内动物感染实验应用负压 IVC 饲养动物。

IVC 由 4 个部分组成：送风系统、排风系统、笼架、鼠盒。

每个鼠盒均有单独的送风口和排风口。

盒盖上设有带过滤的出气孔，方便鼠盒的搬运，另设有饮水瓶和饲料盆，换饲料换水无需打开鼠盒。

鼠盒内空气洁净度达 100 级，落下菌数 0 个/皿，可以更严格地控制鼠盒的内环境。

饮水：普通级动物一般饮用符合卫生标准的自来水即可，但清洁级以上屏障和隔离环境内饲养的实验动物必须饮用经酸化无菌、高压灭菌或超滤去菌的水。

屏障环境设施的净化区
和隔离环境设施的用水应达到无菌要求。

垫料：应使用无毒、无异味、无油脂、吸湿性强，粉尘少的材料，锯末和刨花是最常用的垫料，以纸或玉米芯为主的垫料也见应用，经消毒或灭菌后使用。

实验动物与物品的管理
1. 实验动物的管理：采购实验动物是应根据实验要求，选择具有生产许可证单位、质量合格的品种品系，妥善的运输措施，如空运时包装要安全可靠，高温气候最好在夜间运输，缩短路途停留时间，派专人接车接货等。

2. 实验室物品的管理：进入屏障环境物品都必须经管理人员严格审定和亲自操作。

①耐高温高压物品：例如饲料、垫料（过筛）、笼具和饮水瓶、手术器械、棉花、纱布、注射器等必须经双扉真空灭菌柜消毒后，传入物品暂存室备用；②不耐高压灭菌但可以经紫外线照射消毒物品：如某些药品、塑料品等先用75%酒精进行物品包装表面喷雾消毒，再放到传递窗经紫外线照射消毒30min后，传递到屏障环境物品暂存室备用；③不能高压灭菌也不能紫外线照射消毒物品：如肿瘤细胞、免疫抗原、生物材料等，这些物品传入屏障环境前都要在超净工作台上进行严格的无菌操作；④超过一周未使用的物品要重新灭菌消毒处理。

3. 动物饲料的管理：饲料要选购正规生产厂家的全价配合饲料，提供每批材料的检测报告和质量合格证明，分类存放，防止霉变，采购数量以2个月内使用完毕为好，不要经常变换生产厂家，以确保饲料营养成分达标和适口性好为准。

目前市场上常用辐照料和高压灭菌料。

环境国家标准相关指标
实验动物繁育、生产设施环境指标（静态）
一般采用全新风，保证动物房有足够的新鲜空气。

如果先期去除了粉尘颗粒物和有毒有害气体，不排除使用循环空气的可能，但再循环空气仅限于同一单元，新鲜空气不得少于50%，并保证供风的温、湿度参数。

单走廊设施必须保证饲育室、实验室压强最高。

动物实验设施（设备）环境指标（静态）
的设备。

各种资料规定的温度标准值（℃）
各种资料推荐的实验动物湿度标准值（%）
1、美国保暖、冷却和空调工程师学会；
2、实验动物资源研究所；
3、欧洲实验
动物学会；
4、OECD经济合作和发展组织；
5、MRC医学研究委员会
各种资料推荐的实验动物湿度标准值（%）噪声的来源室内机器：各种机器的运转（排风机、空调机）
动物自身活动：走动、争斗、鸣叫
工作人员行动和操作：喂料、清扫、洗涤、搬器材、谈话影响
非听觉效应：造成大、小鼠生育力减退，妊娠障碍、流产，甚至出现食仔现象。

心率、呼吸加快，血压升高。

听觉效应：噪声造成听源性痉挛，表现为耳朵下垂呈紧张状况，出现洗脸动作，发生跳跃运动，头部出现轻微痉挛，严重的全身痉挛，四肢僵直死亡。

控制噪声的措施：
在选择实验动物设施场地时尽量避开城市、工厂机器及设备与饲养是之间要有一定的距离，不同动物房之间要隔开，对声感受性高的小动物室内门窗和墙壁应采用隔音材料，安装的设备应选择低噪音的产品。

换气次数：保证温度、排净臭气和污染粒子 10~15次/h 气流大小：小型实验动物体表面积与体重之比比大动物大，环境温度和气流速度的变化可引起体温的变化。

如换气次数过多，则动物要消耗大量的能量用于维持体温而出现生育率下降等现象。

气体污染：动物粪尿等物质产生。

有害气体：氨气、甲基硫醇、硫化氢、硫化甲基、乙醛、苯乙烯、二硫化甲基等。

氨气浓度高原因：室内温度上升，动物密度大，通风不良，排泄物和垫料未及时清除。

氨等有害气体的浓度过高，可直接刺激实验动物和人的眼结膜、鼻腔及呼吸道的粘膜，导致流泪、咳嗽，并危害动物与人的健康。

颗粒物污染：主要是动物皮毛、皮屑、饲料和垫料中的碎屑随气流和动物的活动扬起形成尘埃。

尘埃除刺激机体产生不良反应外，还是病原微生物的载体，这些微生物附着在5~20µm的微粒上漂浮在空中，可造成动物的变态反应。

笼具中的气体理想情况应该是尽可能地与新鲜空气接近，符合空气中气体组分的正确混合
(nitrogen, 78.1%; oxygen, 20.92%; carbon dioxide, 0.03%; and ammonia and other gasses, 0.94%)。

不同种动物饲养室与排气口中恶臭物质
注：星期一清扫前测定。

各室温度为22±2℃，
湿度均为50%±10%，换气次数均为10次/h，个数之取3次的平均值
1．在卫生状况上，氨浓度是判断饲养室污染状况的监测指标。

氨浓度≤ 14mg/ m3 2．生物粒子则以细菌（非致病）数为指标。

在5～10m2面积放置1只9cm直径的培养皿，放置30min，经培养48h，计算落下菌落数应在3～30个以下。

普通环境≤30个/皿，屏障环境≤3个/皿，隔离环境无检出。

3．空气净化的洁净度，主要按美国宇航局生物净化室的标准，以每立方英尺空气中含0.5µm粒子的累计个数进行分类。

屏障环境= 10000级隔离环境= 100级
各类动物所需居所最小空间。