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实验动物与环境设施
2011-06-06 17:49:02 来源: 作者: 【 】 浏览:3479次 评论:0
一、  实验动物环境的概念
有广义和狭义的概念。环境因素包括发育环境因素和周围环境因素。前者指从受精到出生前在母体内的球境及出生后的哺乳期及发育期所处的各种环境因素;后者指成熟动物个体所处的物理化学生物因素,其中包括我们人为地施加的药物、手术等处理因素。 
  论文中对于实验动物环境的记载可包括以下方面:动物种,品系,来源,性别,体重,年龄,饲料,笼具材质,每笼饲养数,铺垫材料,清扫频度,温度,湿度,照明,噪音。必须对实验动物的环境作一个描述。红色所示为我们通常要写入论文的部分。
广义的实验动物环境包括:
(1)  气候因素:温度,湿度,气流,风速等。
(2)  物理、化学因素:换气(氧,二氧化碳)、粉尘、臭味、噪音、照明等。
(3)  居住因素:房屋、饲养笼具、垫料、给食器、供水器等。
(4)  营养因素:饮料、饮水。
(5)  生物因素:同种动物因素―――社会地位、势力范围、咬斗、饲养密度等;异种动物因素―――微生物、人及其它动物种等。
 以上所述的环境因素中除去营养因素及病原微生物因素即称为狭义的环境因素。
        
   
二、  环境因素分述
1.  气候因素
主要是温湿度。
温度
动物的基础代谢率与动物体表面积成正比,与体重之间有如下的关系式:
S=KW2/3
动物体温失去恒常性开始上升或下降的温度称为临界温度。
例如:
小鼠: 低温:10   高温:37 (摄氏度)
大鼠: 低温:-10  高温:32
豚鼠: 低温:-15  高温:32
家兔: 低温:-29  高温:32
犬:  低温:-80  高温:42~58
湿度
湿度过高或过低可引起疾病.例如:大鼠在低于40%的湿度下易患"坏尾症".最适宜的湿度为50~70%.
可用温、湿度计进行监控。其中湿度计可用湿球型通用湿度计和金属弹片式湿度计。
2.  物理、化学因素
1)  换气:保持室内外气体交换,排除室内有害气体,增进室内氧气。
2)  粉尘:动物室的主要粉尘有:从室外带进来的粉尘及室内的动物被毛、浮皮屑、饲料渣、铺垫物渣、排泄物等。粉尘主要是影响呼吸道,可致尘肺等,也可刺激粘膜、皮肤等引起变态反应。
3)  臭气:动物实验室中主要的引起恶臭的物质是氨、硫化氢、甲基硫醇等。其中氨主要是由细菌分解动物尿中的尿素而产生的。一般认为氨浓度在20ppm以下动物无异常.
根据感觉,可将气味强弱分为以下五个等级.
0: 无臭
1:稍有感觉的气味(探测阈值程度)
2:容易感觉到的弱气味(可确认阈值程度)
3:明显感觉到的气味
4:强烈气味
5:不能忍受的强烈气味.
氨浓度过高可致大鼠中耳炎,导致大鼠不断侧翻、转圈等病态。每天须对动物室进行换气,排放过量的氨,直至人走进去感觉不到明显气味为止。
4)噪音 噪音可对动物繁殖、实验结果(如血糖、心跳、呼吸、血压、激素水平等)产生影响,严重者可致听源性痉挛。
  5)照明 照明主要影响动物的生活节律。不规则的照明对动物视网膜、激素水平产生影响。实验室多采用明:暗=12:12小时的方法来控制。
 
3. 居住因素
目前我们实验中饲养的多为小鼠、大鼠等小型动物,采用笼箱饲养架方式。
主要的几个问题是:笼具材质、垫料、给食、供水器。
笼具:一般有金属网底加底板及铺有垫料的塑料笼两种。前者不需垫料,冲洗排泄物方便。但动物易致足部溃疡,冬天保温效果差,已趋于淘汰。笼具材料一般为聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、或刚性塑料纤维(FRP)等。PC笼轻便、透明,但易脆,经高温后不透明;PP笼不耐高温。而目前多采用FRP笼,耐高温及冲击力。
垫料:铺垫料的目的,是为了动物的保温和舒服性及维持笼内的清洁。一般而言,国内多采和家俱厂的刨木花。但不宜用针叶林的松、杉等木质,易产生过敏现象,且对肝药酶有诱导作用。宜用市售的经加热灭菌后的垫料,以免霉菌、寄生虫污染。
动物饲养数:每个动物都有一定的适宜的空间,才能健康地生存下去。饲养不宜过密。,一般市售小鼠笼可养10只20g左右的小鼠,大鼠笼可养5~6只。
给食、供水器:给食有的用挂篮,也可做个凹槽代替。豚鼠一般用碗具。供水器一般用塑料制品,前端采用橡皮塞加金属套环,有金属吸嘴。清洗时宜洗净瓶嘴内面,及瓶内脏物,防止霉菌滋长。
4. 生物因素
1)  社会因素:
社会地位:直线型:有一个地位最高的,以下一级管一级,如:猴、兔、狗、鸡、猪等;***型:即其中有一只为王,而余下的都属于这它管辖,如:大鼠、小鼠、猫等。
势力范围:每个动物都有一定的范围,无论强弱。
2)收容密度:饲养密度对激素、细菌及一些常见疾病的影响。
3)微生物:洁净程度。
4)动物之间的关系:异种动物间可传染疾病,且不同动物生活环境要求不同。
5)与人的关系:操作动物宜轻柔,忌粗暴。使动物驯服。了解动物心理学。
一、实验动物环境与设施常用术语
1 、开放系统(Open System)
实验动物的生存环境直接与外界大气相通。饲料、饮水要符合卫生要求,垫料要消毒,有防野鼠、防虫设施。
2、半屏障系统(Semi-Barrier System)
该系统的构造和建筑要求和屏障系统相同。生物净化和空气净化要求低于屏障系统而高于开放系统。其洁净度相当于100,000级。进入屏障内的人,动物和物品如饲料、水、、垫料及实验用品等均需有相应的微生物控制。
3、屏障系统(Barrier System)
实验动物生存在与外界隔离的环境内。进入实验动物生存环境的空气须经净化处理,其洁净相当于10,000级。进入屏障内的人,动物和物品如饲料、水垫料及实验用品等均需有严格的微生物控制。
4、隔离系统(Isolation System)
实验动物生存在与外界完全隔离的环境内。进入实验动物生存环境的空气须经净化屏障处理,其洁净度相当于100级。人不能直接接触动物。进入隔离系统内的人、动物和物品都要经过严格的净化和/或灭菌处理。繁育实验动物可采用隔离器的方式。
二、实验动物生存环境的等级分类
1、开放系统:适用于普通动物(一级动物)的生存。
2、半屏障系统:适用于清洁动物(二级动物)的生存。
3、屏障系统:适用于无特定病原体动物即SPF动物(三级动物)的生存。
4、隔离系统:适用于无菌动物(四级动物)的生存。
三、设施的区域设置
实验动物的区域设置应以保证实验动物对环境的要求、防止交叉感染和方便人员作业为原则。
1、动物接受区:主要包括检疫区、隔离观察区、值班室等。
2、管理控制区:主要包括更衣室,淋浴(风淋)室,灭菌前区,缓冲区等。
3、洁净区:主要包括洁净准备区,灭菌后区,洁净物品贮存区,洁净动物饲育(实验)区等。
4、洗涤消毒区:主要包括物品贮存区,洗涤区,干燥室,工具室等。
5、污物处理区:主要包括动物尸体的低温保存室,废弃物存放区,及污物、尸体的无害化处理区等。
6、动力区:主要包括空调机室,送排风管道区,送(变、自发)电区,蒸气供给区等。
7、通道:主要包括洁净走廊,缓冲区,非洁净走廊,应急走廊等。
实验动物饲养的辅助设施和设备
 
这是指在动物房舍设施内使用于动物饲养的器具和材料,主要包括笼具、笼架、饮水装置和垫料等,并还有层流架、隔离罩和运输笼等。这些器具和物品与动物直接接触,产生的影响最直接,务必予以重视。其中,层流架和隔离罩等设备可在房舍设施中独立使用,隔离罩更是现今用于无菌动物饲育和实验的主要设备。
 
笼具和笼架
在笼外的环境符合质量控制标准的情况下,包围动物小环境的质量很大程度取决于笼具、笼架的情况。笼具要求能对动物提供足够的活动空间,通风和采光良好;坚固耐用,里面的动物不会逃逸,外面的动物不会闯进;操作方便,适合于消毒、清洗和储运;成本低廉,经济实用。现在国内已有多家厂商,生产各种式样和质量档次的笼具。
 
笼架是承托笼具的支架,使笼具的放置合理,有些还设有动物粪便自动冲洗和自动饮水器。要注意笼具和笼架的匹配,方便移动和清洗消毒。
 
饮水设备和灭菌设备
动物饲养用的饮水设备,一般采用饮水瓶、饮水盆和自动物饮水器。小动物多使用不易破碎的饮水瓶;大动物,如羊、犬等多使用饮水盆。这些器具的制造材料要求耐高温高压和消毒药液的浸泡。自动饮水器,有方便操作,节省劳力的优点;但易漏水,供水管道不易清洗、消毒,国内使用不普遍。大型的实验动物设施,往往装设无菌水生产设备,用过滤系统和紫外线照射,来清除细菌、真菌和病毒。实验动物的饮水一般无需作蒸溜、离子交换或反渗透等处理,有助于动物对微量元素的利用。
 
层流架和隔离罩
层流架带有空气净化装置和通风系统,置于普通房间内,可作清洁级动物短时间饲养或实验操作及实验后的观察等使用,如果放置在清洁级房舍内,可用作SPF级动物的饲养或实验观察。层流架根据实验的需要也有正、负压之分。层流架结构简单,投资少无需辅助设备,可独立运转,适合于小型和短期的使用,该设备只能控制空气洁净和通风指标,而其他环境指标如温、湿度等,要由设施内加以控制,所以使用有较大的局限性。
 
隔离罩是保持罩内无菌环境的全密封装置,是无菌动物饲养、实验操作和实验观察的唯一设备。它主要是作无菌控制,其他环境指标由罩外设备控制,好的设备可维持1--3年的罩内无菌状态。用于无菌动物的隔离罩是正压装置,如作烈性感染实验应采用负压隔离罩。
 
运输笼和垫料
国际上常用的运输笼具带有空气过滤通风系统和控制温、湿度的装置,运输车辆上也装有各种环境指标的控制系统,形成一个可移动的实验动物饲养设施。我国目前尚未有此类装备,动物运输时,多采用在普通饲养盒外包无纺布的简易运输笼,经运输后的动物就可能达不到质量控制指标了,研制符合标准又适合国情的运输笼具实在是当务之急。
 
垫料,能吸附水分、动物的排泄物,维持笼内和动物本身的清洁卫生,垫料应不含挥发性、刺激性物质,无毒性,不会干扰动物实验。垫料的原料常用锯末、木刨花、木屑、碎玉米芯等。垫料的原材料常会携带各种微生物和寄生虫,使用前要经加工处理、消毒灭菌、除虫等。欧洲国家多用白杨木屑做垫料,而美国多用碎玉米芯,考虑到了材料的毒性因素和取材的难易。目前我国实验动物垫料尚未标准化,多采用混合木屑,其成分和毒性都不确定,可喜的是,现已开展了相关的研究,适合国情的标准化垫料,指日可待。
实验动物环境监测和设施的维护
 
新建或改建的实验动物设施竣工启用前,须向所属的实验动物管理部门申请进行环境设施的检测,检测合格方能投入使用。实验动物设施是连续运行的,各种环境因素一直处在变动之中,也需要经常性的监测和维护。对实验动物设施的环境条件,国家有标准化的规定,检测项目包括温度、相对湿度、气流速度、梯度压差、空气洁净度、空气落菌数、氨浓度、噪声、照度和换气量等。
 
环境检测的项目
空气洁净度的指标包括有:空气落菌数,是检测空气生物洁净度的指标,用血琼脂培养基,置于被检房舍的空间,暴露30分钟后,计算培养基上的落菌数;尘埃粒子测定,是空气洁净级别的指标,10-20平米的房间布点3-5个,用专用仪器测定,数据作统计分析。
 
此外还有下列七项指标的测定:温度、湿度测定,包括日温差、温湿度的均匀性等;气流速度测定,使动物处在合理的风速区域;换气次数,测定送风口或出风口的风速,然后参照风口面积和房间容积计算;静压差测定,用压差计测定设施内各区域的压差,分析设施内气流走向的合理性;噪声测定,用噪声计,选离墙壁1米,距地面1.2-1.5米的测点测定;照度测定,常用仪器是照度计,采用多测点测定,检测光照的均匀性;氨浓度测定,该检测项目通常是在设施运转后进行的监测项目,反映室内的换气情况、动物的合理密度和设施的管理水平。
 
实验动物设施的维护
实验动物设施的各项环境指标是通过是相关设备的运转来实现及维持的,环境指标值无时不在动态的变化之中。对设施的环境监测和维护,是实验动物设施经常进行的工作。日常维护的重点有以下三个方面:
 
空气过滤系统的维护,系统中有初效、中效和高效三级过滤,过滤材料在工作时会沾染粉尘,逐渐造成堵塞,而影响设施内的空气质量。初效过滤材料应2周至3个月更换一次,过滤材料经清洗、干燥,可重复使用;中效材料3至18个月更换一次,经清洗、干燥也可重复使用;高效材料一般1--3年更换一次,一般不重复使用。材料更换的次数取决于空气使用量和周围空气的质量。勤换初效和中效材料,可减少对高效材料的更换,因为更换高效过滤材料会在一定时间内造成设施内环境因素的不稳定。
 
空调系统的维护,空调系统主要控制温、湿度两个重要的环境指标,空调的热交换部件要经常清洗,并要经常检查制冷剂有否泄漏,自动控温装置是否有效。
 
灭菌系统的维护,注意高压灭菌装置和饮水灭菌系统是否有效,要经常监测,不可疏忽大意。此外,还有传递窗的紫外线灭菌是否有效,传递渡槽的消毒液要及时更换等一些日常的维护工作也不能忽视。总之做好设施的维护工作,反映了设施的管理工作水平,要健全制度,建立岗位责任,在管理上下功夫。
实验动物管理条例
 
 
 
 
 
第一章总则
 
 
第一条为了加强实验动物的管理条例工作,保证实验动物质量,适应科学研究、经济建设和社会发展的需要,制定本条例。
 
第二条本条例所称实验动物,是指经人工饲育,对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确或者来源清楚的,用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。
 
第三条本条例适用于从事实验动物的研究、保种、饲育、供应、应用、管理和监督的单位和个人。
 
第四条实验动物的管理,应当遵循统一规划、合理分工,有利于促进实验动物科学研究和应用的原则。
 
第五条国家科学技术委员会主管全国实验动物工作。省、自治区、直辖市科学技术委员会主管本地区的实验动物工作。国务院各有关部门负责管理本部门的实验动物工作。
 
第六条国家实行实验动物的质量监督和质量合格认证制度。具体办法由国家科学技术委员会另行制定。
 
第七条实验动物遗传学、微生物学、营养学饲育环境等方面的国家标准由国家技术监督局制定。  
 
 
 
 
第二章实验动物的饲育管理
 
 
第八条从事实验动物饲育工作的单位,必须根据遗传学、微生物学、营养学和饲育环境方面的标准,定期对实验动物进行质量监测。各项作业过程和监测数据应有完整、准确的记录,并建立统计报告制度。
 
第九条实验动物的饲育室、实验室应设在不同区域,并进行严格隔离。实验动物饲育室、实验室要有科学的管理制度和操作规程。
 
第十条实验动物的保种、饲育应采用国内或国外认可的品种、品系,并持有效的合格证书。
 
第十一条实验动物必须按照不同来源,不同品种、品系和不同的实验目的,分开饲养。
 
第十二条实验动物分为四级:一级,普通动物;二级,清洁动物;三级,无特定病原体动物;四级,无菌动物。对不同等级的实验动物,应当按照相应的微生物控制标准进行管理。
 
第十三条实验动物必须饲喂质量合格的全价饲料。霉烂、变质、虫蛀、污染的饲料,不得用于饲喂实验动物。直接用作饲料的蔬菜、水果等,要经过清洗消毒,并保持新鲜。
 
第十四条一级实验动物的饮水,应当符合城市生活饮水的卫生标准。二、三、四级实验动物饮水,应当符合城市生活饮水的卫生标准并经灭菌处理。
 
第十五条实验动物的垫料应当按照不同等级实验动物的需要,进行相应处理,达到清洁、干燥、吸水、元素、无虫、无感染源、无污染。
 
 
 
 
第三章实验动物的检疫和传染病控制
 
 
第十六条对引入的实验动物,必须进行隔离检疫。为补充种源或开发新品种而捕捉的野生动物,必须在当地进行隔离检疫,并取得动物检疫部门出具的证明。野生动物运抵实验动物处所,需经再次检疫,方可进入实验动物饲育室。
 
第十七条对必须进行预防接种的实验动物,应当根据实验要求或者按照《家畜家禽防疫条例》的有关规定,进行预防接种,但用作生物制品原料的实验动物除外。
 
第十八条实验动物患病死亡的,应当及时查明原因,妥善处理,并记录在案。实验动物患有传染性疾病的,必须立即视情况分别予以销毁或者隔离治疗。对可能被传染的实验动物,进行紧急预防接种,对饲育室内外可能被污染的区域采取严格消毒措施,并报告上级实验动物管理部门和当地动物检疫、卫生防疫单位,采取紧急预防措施,防止疫病蔓延。 
 
 
 
 
第四章实验动物的应用
 
 
第十九条应用实验动物应当根据不同的实验目的,选用相应的合格实验动物。申报科研课题和鉴定科研成果,应当把应用合格实验动物作为基本条件。应用不合格实验动物取得的检定或者安全评价结果无效,所生产的制品不得使用。
 
第二十条供应用的实验动物应当具备下列完整的资料:
 
(一)品种、品系及亚系的确切名称;
 
(二)遗传背景或其来源;
 
(三)微生物检测状况;
 
(四)合格证书;
 
(五)饲育单位负责人签名。
 
无上述资料的实验动物不得应用。
 
第二十一条实验动物的运输工作应当有专人负责。实验动物的装运工具应当安全、可靠。不得将不同品种、品系或者不同等级的实验动物混合装运。 
 
 
 
 
第五章从事实验动物的进口与出口管理
 
 
第二十二条从国外进口作为原种的实验动物,应附有饲育单位负责人签发的品系和亚系名称以及遣传和微生物状况等资料。无上述资料的实验动物不得进口和应用。
 
第二十三条实验动物工作单位从国外进口实验动物原种,必须向国家科学技术委员会指定的保种、育种和监控单位登记。
 
第二十四条出口实验动物,必须报国家科学技术委员会审批。经批准后,方可办理出口手续。出口应用国家重点保护的野生动物物种开发的实验动物,必须按照国家的有关规定,取得出口许可证后,方可办理出口手续。
 
第二十五条进口、出口实验动物的检疫工作,按照《中华人民共和国进出口动植物检疫条例》的规定办理。
 
 
 
 
第六章从事实验动物工作的人员
 
 
第二十六条实验动物工作单位应当根据需要,配备科技人员和经过专业培训的饲育人员。各类人员都要遵守实验动物饲育管理的各项制度,熟悉、掌握操作规程。
 
第二十七条地方各级实验动物工作的主管部门,对从事实验动物工作的各类人员,应当逐步实行资格认可制度。
 
第二十八条实验动物工作单位对直接接触实验动物的工作人员,必须定期组织体格检查。对患有传染性疾病,不宜承担所做工作人员,应当及时调换工作。
 
第二十九条从事实验动物工作的人员对实验动物必须爱护,不得戏弄或虐待。
 
 
 
 
第七章奖励与处罚
 
 
第三十条对长期从事实验动物饲育管理,取得显著成绩的单位或者个人,由管理实验动物工作的部门给予表彰或奖励。
 
第三十一条对违反本条例规定的单位,由管理实验动物工作的部门视情节轻重,分别给予警告、限期改进、责令关闭的行政处罚。
 
第三十二条对违反本条例规定的有关工作人员,由其所在单位视情节轻重,根据国家有关规定,给予行政处分。
 
 
 
 
第八章附则
 
 
第三十三条省、自治区、直辖市人民政府和国务院有关部门,可以根据本条例,结合具体情况,制定实施办法。军队系统的实验动物管理工作参照本条例执行。
 
第三十四条本条例由国家科学技术委员会负责解释。
 
第三十五条本条例自发布之日起施行。
 
中华人民共和国国家科学技术委员会令第2号
 
《实验动物管理条例》已于一九八八年十月三十一日经国务院批准,现予以发布施行。
 
主任宋健
 
一九八八年十一月十四日
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