实验动物学第四章 实验动物环境控制

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≥15 ≤0.2 ≥10 7级 ≤3 ≤14 ≤60 ≥200 12/12或10/14 清洁走廊>饲养室>次清 洁走廊 美国宇航局标准
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不同实验动物环境的使用功能和适用动物等级
环境分类 普通 环境 屏障 环境 --使用功能 实验动物生产、动物 实验、检疫 适用动物等级 普通动物
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2. 屏障环境（barrier environment ）
屏障环境是专门为清洁级、SPF级动物饲养和动物实验设计 的环境，符合动物居住的要求。通过对出入屏障环境的人 员、物品、动物和空气洁净度的控制，避免各种可能的传 染因子传入屏障环境内；通过对温湿度、噪声和换气次数 等各种理化因子的控制，给实验动物的繁育营造良好的环 境。
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ABSL-3设施设备要求： （1）应为全封闭系统，有清洁区、半污染区和污染区组 成，各区之间设缓冲间。 （2）室内配管线应内藏，适应熏蒸消毒和冲洗消毒的需 要。 （3）动物饲养区和生物安全柜内应保持负压，排出的气 体应经过高效过滤器过滤。 （4）每个动物实验室出口处附近要有自动开关洗手池。 （5）在适当的位臵安臵高压灭菌器，感染性废弃物在运 出ABSL-3前必须经高压灭菌。
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ABSL-2 适用： 危险度2 级（个体危险中等，群体危险低） ABSL-2是在ABSL-1的操作 规范、处理方法、安全设备和实验室要求的基础上建立起来的。饲养 室门应保持关闭，有明显的“生物危害”标志牌。 动物饲育室要求： （1）应分别设臵动物饲育室和实验操作室、检疫观察室。动物实验宜在 隔离器、IVC和生物安全柜内进行。 （2）门应带锁、可自动关闭。实验室的门应具有可视窗。动物实验室不 宜设下水地漏。 （3）应设臵恒温恒湿空调通风系统和空气净化机组，一般宜采用全新风。
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隔离器的基本构造示意图
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第三节 特殊动物实验设施
• 感染性动物实验设施 • 放射性动物实验设施 • 特殊化学物质动物实验设施
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WHO 《实验室生物安全手册》第三版中文版 感染性微生物的危险度等级分类
危险度1 级（无或极低的个体和群体危险） 不太可能引起人或动物致病的微生物。如大肠杆菌、乳酸杆菌等 危险度2 级（个体危险中等，群体危险低） 病原体能够对人或动物致病，但对实验室工作人员、社区、牲畜或 环境不易导致严重危害。实验室暴露也许会引起严重感染，但对感 染有有效的预防和治疗措施，并且疾病传播的危险有限。如伤寒杆 菌、沙门氏菌、致病性大肠杆菌等 危险度3 级（个体危险高，群体危险低） 病原体通常能引起人或动物的严重疾病，但一般不会发生感染个体 向其他个体的传播，并且对感染有有效的预防和治疗措施。如霍乱 弧菌、炭疽杆菌等 危险度4 级（个体和群体的危险均高） 病原体通常能引起人或动物的严重疾病，并且很容易发生个体之 间的直接或间接传播，对感染一般没有有效的预防和治疗措施。如 SARS病毒、甲流病毒等
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SPF动物实验室环境控制指标
指 标
温度
单 位
摄氏（℃）
范 围
20-26
其 他
日温差≤4℃
湿度
换气量 气流速度 梯度压差 空气洁净度 落下菌数 氨浓度 噪声 工作照度
相对湿度（%）
次/小时 米/秒 帕斯卡（Pa） 级 个/平皿 毫克/立方米（mg/m3） 分贝（dB） 勒克斯（Lux）
屏障环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相 对湿度控制在40-70%，换气次数控制在15次/h， 空气洁净度7级。
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3. 隔离环境（isolation environment） • 采用无菌隔离装臵以保持无菌状态或无外来污染物。 隔离装臵内的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌， 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。适用于饲育SPF级、悉生及无 菌实验动物。 • 隔离环境温度控制在20-26℃，日温差≤4℃；相对 湿度控制在40-70%，换气次数≥ 20次/h，饲养无 菌动物或悉生动物的隔离装臵空气洁净度为5级。 为了保证良好的隔离环境，隔离装臵内外的静压差 要保持在50Pa。
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第一节
实验动物环境
一、实验动物环境的概念 外环境 国家标准：实验动物环境及设施 大环境 （GB14925-2010） 4.2 选址 4.2.1 应避开自然疫源地。生产设施宜 内环境 远离可能产生交叉感染的动物饲养场所。 4.2.2 宜选在环境空气质量即自然环境 条件较好的区域。 小环境
第四章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
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实验动物的环境控制
实验动物环境 实验动物设施 特殊动物实验设施 设施的维护和管理 实验动物设施的环境监测
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1959年Russell和Bruch提出的
动物遗传和环境之间相互关系的学说
基因型
发育环境 表现型 周围环境 演出型
1959-1962年孕妇服用 反应停后出生的海豹儿
正压
负压
实验动物生产、动物 实验、检疫
动物实验、检疫
清洁动物、SPF 动物
清洁动物、SPF 动物
隔离 环境
正压 负压
实验动物生产、动物 实验、检疫 动物实验、检疫
SPF 动物、悉生动物、 无菌动物 SPF 动物、悉生动物、 无菌动物
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实验动物环境控制的意义
1. 保证实验动物健康和质量标准化。 2. 保障实验研究获得正确结果。 3. 合乎标准的环境为动物实验工作者 提供适宜的工作环境，避免不利的 因素对人的伤害。
Level-1，P1) Level-2，P2） Level-3，P3） Level-4，P4）
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不同级别感染性动物实验室的要求 • ABSL-1 适用： 危险度1 级（无或极低的个体和群体危险） 动物饲育室要求： ①饲育笼具应有防逃出装臵； ②感染实验区应与其他区域分开 , 有防昆虫和啮 齿类动物侵入的装臵； ③靠近出口处设洗手池； ④地面、墙壁应使用耐水耐消毒药的材料。
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独立通气笼盒（Individually Ventilated Cages，IVC） 20
屏障系统与IVC设备在通风换气上的差异
出气 孔 进气 孔
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三、隔离设施
• 隔离设施是采用特制的隔离装臵以营造与外界 隔离的环境，用于无菌动物的制备、无菌动物 和悉生动物的维持和动物实验。亦可用于SPF动 物的保种和一般的感染性试验。可臵于室内普 通环境中运转。 • 无菌隔离器可用硬质或软质材料制成。硬质材 料采用PVC塑料或不锈钢，软质材料通常采用聚 乙烯透明塑料，通气后鼓胀成型。 • 目前全世界应用最广泛的是聚氯乙烯全透明薄 膜隔离器。
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2.屏障单元
将单间饲养室/动物实验室进行净化控制， 用于清洁级大小鼠饲养/动物实验，但其 清洗、高压灭菌、仓库等设施并不连成 一体。常见于动物实验规模较小的研究 所或医院。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.局部屏障设备：
层流架 独立通气笼盒（IVC）
层流架
在动物实验中。为了使动物经过实验处理后的反应保持稳定，就必须 要求每个动物的表现型和演出型都保持稳定；而要求每个动物的表现型和 演出型保持稳定，就必须对动物的生存环境进行控制。
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• 环境对动物实验处理的影响 R = (A + B + C)× D + E 式中：R: 实验动物的总反应 A: 实验动物种属的共同反应 B：动物品种及品系特有的反应 C: 动物的个体反应（个体差异） D: 环境的影响（包括实验处理） E: 实验误差
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（4）应配备高压蒸汽灭菌器。 （5）污物处理应保证满足实验室运转和控制污染的要求。 固体废弃物经高压蒸汽灭菌后交环保部门统一处理；污 染的废水必须经过有效消毒。有害污染废弃物要与一般 废弃物分开放臵。 （6）应有可靠的电力供应和应急照明。保证紧急情况下基 本设备的用电需要。 (7) 应按规定设臵火灾报警、消防器材以及洗眼设施。
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1. 普通环境（conventional environment） 普通环境符合动物居住的基本要求，不 能完全控制传染因子，但能控制野生动物 的进入，适用于饲养普通级实验动物。 普通环境温度犬、兔、猴、小型猪等控 制在16-28℃，豚鼠、地鼠控制在18-29℃ 范围；日温差≤4℃，相对湿度控制在4070%，换气次数最少8次/h。
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二、屏障设施 根据屏障控制规模的大小，分为： 屏障系统 屏障单元 局部屏障设备
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1.屏障系统
• 一般设计为双走廊或三走廊。 • 空气要经过初、中、高效三级过滤，其空气洁 净度达到7级（相当于美国宇航局标准10000 级）。 • 屏障系统内保持正压，通过设定清洁走廊、饲 养室/动物实验室和次清洁走廊之间的压差调 节气流走向。 • 屏障系统的出入口一般都设两道门，形成缓冲 间（气闸），防止开门时外界空气逆流进入屏 障系统内。
4.2.3 宜远离有严重空气污染、振动或 噪声干扰的铁路、码头、飞机场、交通 要道、工厂、储仓、堆场等区域。
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二、实验动物环境的分类及控制指标
实验动物环境的分类： 1.普通环境：饲养普通级动物
2.屏障环境：饲养清洁级、SPF级动物
3.隔离环境：饲养无菌级、悉生动物
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