川北醫學院實驗動物屏障系統管理初探

楊國淋, 魏 玲, 蘇 暢, 李陽友(. 川北醫學院實驗動物中心, 南充 63700; . 南充職業技術學院, 南充6373)

川北醫學院實驗動物屏障系統管理初探

楊國淋1, 魏 玲2, 蘇 暢1, 李陽友1(1. 川北醫學院實驗動物中心, 南充 637100; 2. 南充職業技術學院, 南充637131)

實驗動物是醫學、生命科學研究的重要支撐條件。屏障環境是進行清潔級和SPF動物的生產、實驗和檢疫的必要條件，是提供合格、標準、高質量實驗動物的保障。本文結合我校實驗動物的繁殖、飼養和實驗環境，參照國家實驗動物環境標準（GB 14925-2010），從屏障環境設施的標準操作規程、操作人員的管理、屏障設施維護、屏障系統環境因素和實驗動物的質量監控幾個方面進行探討。希望為我國高等醫學院校實驗動物中心的屏障環境設施建設和有效管理提供一定的參考。

實驗動物; 屏障系統管理; 初探

實驗動物是高等醫學院校順利開展科學研究的重要支撐條件, 實驗動物環境的控制和管理是提供標準化質量動物的保證[1]。屏障環境又是醫學院校進行動物實驗和科學研究的基本環境, 也是目前最常用的實驗動物飼養和實驗環境[2]。建立規范合理的實驗動物屏障系統是適應現代生命科學研究的必然。

1 實驗動物對醫學院校科學研究的重要性

在醫學和生命科學研究領域內，順利開展試驗研究的四個基本條件是動物(animal)、設備(equipment)、信息(information)和試劑(reagent), 簡稱“AEIR”[3]。近年來, 隨著科學技術的發展, 各種高端的研究設備和試劑不斷被研發出來。國際學術交流和信息的分享也不斷加強。因此, 對于生命科學研究來說, 設備, 信息和試劑是相對容易獲得的。而實驗動物是活的“精密儀器”, 具有更多的差異性和不可控性, 需要更加嚴格的要求。如果在科研過程中使用的實驗動物質量要求不合格或使用的實驗動物不恰當, 那么所得到的實驗數據和效果評價就不具有很強的說服力，研究價值不高。21世紀是生命科學的新時代，各國科學家都希望通過實驗動物學的研究成果，來探索生命起源，揭示遺傳奧秘，研究疾病與衰老的機制，從而延長人類的壽命，提高生命的質量[4]。合格標準化的實驗動物生產及飼養管理是科研工作者從事醫學和生命科學研究的前提。屏障系統是提供標準質量實驗動物重要的設施, 屏障系統維護和管理, 具有重要意義。

2 實驗動物屏障系統的內涵

實驗動物的環境從微生物控制角度可分為隔離系統、屏障系統和開放系統。屏障環境設施是指符合屏障環境要求，用于實驗動物生產或動物實驗的建筑物和設備的總稱, 所有進入空氣都必須經初、中、高三級過濾器的進化處理, 潔凈度為10 000級,系統內應保持空氣壓差，不低于20～50 Pa。屏障環境是指潔凈度能夠達到7級的封閉式建筑物或層流柜、IVC等設備，該環境是進行清潔級動物、SPF級動物的生產、實驗和檢疫的必須條件[5]。實驗動物屏障設施應具有密閉的建筑物(或設備)、配套的凈化控制系統等硬件條件，通過配套管理措施的實施，能夠對進出其內部的各種人員、物品、動物和空氣進行嚴格人工控制。能夠使設施內的溫度、濕度、換氣、噪聲、光照等可調節性因素適合動物的需要，也能避免生物性、化學性、放射性等危害因素對設施內環境的危害，從而保證設施內動物的生長、發育、繁殖和動物實驗工作順利進行[6-8]。屏障環境設施是實驗動物質量得到有效控制最基礎的條件。

3 實驗動物屏障設施環境的建設與管理

3.1 屏障系統標準的制度化建設

屏障環境設施管理制度主要包括人員的進出管理、動物的進出管理和物品的進出管理。為了對屏障系統內實驗動物實時監控，減少人員流動，可在實驗動物屏障設施的房間內和大門處可以安裝監控設備。與實驗動物生產、實驗、設施運行管理的無關人員，均不得進入設施。進入屏障系統開展科研的人員必須至少提前2周提出申請，征得屏障系統管理人員同意，并且經過培訓后方可進入屏障系統開展科研，進入屏障系統后嚴格按照實驗動物中心各項管理規定操作執行。如違規,需視情況進行口頭和書面批評，情況嚴重者取消使用屏障系統資格。屏障系統內工作人員應經過專業知識和業務技能培訓，身體健康，不攜帶傳染病，特別是重大人獸共患病，要具有良好無菌衛生觀念，熟悉實驗動物法規和標準，執行本單位制定的各種規章制度和SOP[9,10]。工作人員進入屏障設施環境的外環境時，應換已消毒拖鞋; 進入第一道更衣間后，要將隨身攜帶物品放入儲存柜，進入消毒間消毒; 然后赤腳進入第二更衣室后，按照“穿上衣—戴口罩—穿褲子—穿拖鞋—戴手套”的順序，穿著已消毒工作服，經過風淋至少10 s后才能進入屏障設施進行相關操作。

進入屏障系統的實驗動物必須要有動物質量合格證明，并且清楚來源和遺傳背景，并做好動物品系、性別、規格、體質量、數量等詳細信息登記。對進入屏障系統動物應置于隔離觀察檢疫室觀察48 h，觀察結果未見異常才能轉入飼養間進行飼養和開展相關研究實驗。工作人員對進入設施的實驗動物按照要求飼養、管理，未經許可不能隨意處置動物，飼養室僅可進行動物的稱重、糞便的收集等最基本操作，其他例如采血、手術、處死等操作必須在屏障系統的實驗操作間的無菌操作臺里進行，嚴禁在飼育間直接進行試驗。

所有進入屏障系統的物品都需進過消毒滅菌處理, 耐高溫的物品要在121 ℃條件下滅菌30 min高溫高壓滅菌處理, 并用滅菌指示試紙條檢測待達到安全狀態后, 放置在物品儲存室。對于真空包裝已經滅菌的物品如墊料、飼料等進入屏障系統需在傳遞窗內紫外照射15 min以上, 從傳遞窗的內側進入屏障系統。所有傳出屏障系統的墊料、籠具和動物尸體等污物都需從污物走廊離開, 不能再返回潔凈區域

3.2 實驗動物屏障設施的維護與消毒

對實驗動物屏障設施進行科學管理和維護是十分重要的。實驗動物屏障系統設施主要有飼育室動物實驗室、隔離觀察檢疫室和其他輔助設施組成[11]。工作人員每日記錄屏障系統里溫度、濕度、通風次數、壓差等差數, 以大鼠屏障系統為例設施溫度維持在21℃、相對濕度保持在70%、換氣次數維持在10～20次/h、壓差維持在45 Pa。設施運行管理人員要全面負責安全管理工作, 每周檢查一次設施運行安全情況。每季度組織設施使用人員學習有關安全防范措施, 確保設施正常、安全運行。設施內嚴禁存放易燃、易爆試劑和化學危險品

對于屏障設施的維護必須做到設施內部的凈化和防止外來微生物的入侵，確保設施的正常運行和環境的潔凈[12]。在屏障設施內環境的自身凈化方面，重點要做好衛生消毒工作，按照“潔物儲存室—潔凈走廊—動物飼養間—其它房間—污物走廊”的順序對屏障系統的內環境進行消毒。每日需保持飼養室的整潔, 門、墻壁、地面、鼠盒架子每日擦洗, 為避免交叉污染，房間每周用體積分數0.1%新潔爾滅和0.1%過氧乙酸消毒液交替進行消毒。每月用0.1%過氧乙酸噴霧進行一次大消毒。我校屏障系統是“雙走廊設施” 設計形式, 進入設施的相關物品必須經過消毒處理。能經受高溫高壓滅菌的物品需采用高壓滅菌121℃滅菌30 min不能經受高溫的物品, 需采用0.2%過氧乙酸藥物浸泡消毒。對于飼養盒, 先把體積分數2%的84消毒液加入自動洗籠機的藥物箱噴洗消毒，再傳入大型脈動真空高壓滅菌箱中121 ℃滅菌30 min, 從內側門取出放入屏障系統的物品存儲室。目前對籠架動物飼養室的墻壁和空氣大多采用0.2%過氧乙酸進行消毒，也有相關實驗人員認為, 采用過氧乙酸氣溶膠噴霧劑消毒劑對人和動物的刺激性較強、對環境設施具有腐蝕性, 因此也采用其他消毒劑, 例如0.21 mg/m3臭氧加1%的84消毒液、0.21 mg/m3臭氧加0.1%新潔爾滅消毒劑來進行設施的消毒[13]。在實際操作中，為避免設施環境對消毒液產生耐藥性，可以交替使用不同的消毒劑。

3.3 實驗動物屏障系統的環境控制

影響實驗動物屏障環境設施的環境因素很多，主要包括飼養室內溫度、相對濕度、氣流速度、空氣中的顆粒物、微生物、有害氣體，光照和噪聲等[14]。屏障設施的過濾系統要定期更換，保持屏障環境通風順暢，一般1個月換一次初效過濾系統、3個月換一次中效過濾系統、1年換一次高效過濾系統。屏障設施要有備用發電機，以防特殊情況停電而導致系統無法正常運行。

4 實驗動物質量監測

我校實驗動物屏障系統每三個月進行一次實驗動物微生物質量檢測和屏障環境設施指標質量檢測。SPF實驗動物飼料主要是從有資質的公司外購質量合格的輻照飼料，目前暫未開展實驗動物遺傳質量檢測。微生物質量檢測嚴格按照國家標準(GB/T 14926.1-14926.64和GB/T18448.1-18448.10)進行細菌、病毒、寄生蟲檢測。檢測程序： 隨機選取屏障系統中的哨兵鼠進行外觀檢查，然后用質量分數3%戊巴比妥鈉按照2.3 mL/kg腹腔注射麻醉，皮膚取樣進行真菌檢查，股動脈取血分離血清，進行病毒抗體檢測，無菌解剖取分泌物、腸內容物和臟器分離細菌進行檢測。目前多數微生物質量檢測都有成熟檢測試劑盒，我們一般使用蘇州西山生物公司的ELISA檢測試驗盒進行檢測，有時也采用PCR技術對試驗結果進行驗證。實驗動物生產間和動物實驗間的環境指標按國標(GB14925-2010)進行測定，保證環境的溫度、日溫差、最小換氣次數、沉降菌濃度、氨氣濃度、噪聲和照度等各項指標都在規定范圍內。

5 小結

實驗動物是高等醫學院校的學生和教師從事動物實驗和科學研究的基本條件。我校實驗動物中心屏障系統于2007年正式運行，是西南實驗動物屏障設施建成較早的單位之一，由于先前管理經驗不足和一些設施沒有得到很好維護，屏障系統已經不能正常高效運轉，今年也是我校實驗動物中心升級改造之年。為此，我們參觀多家醫學院校的實驗動物中心，再結合我校實驗動物中心屏障系統多年的運行管理經驗總結此文。實驗動物的屏障設施環境不僅需要大量的硬件設施，更需要管理隊伍的培養和管理制度的完善，嚴格按照實驗動物的國家標準，地方標準和行業標準執行，屏障系統才能有序的運行。歐美發達國家已經開始將屏障系統與互聯網聯系，與大數據結合，使得屏障系統管理更加的智能化，人性化和規范化。

近幾十年來, 我國實驗動物行業迎來高速發展時期。實驗動物質量的標準化, 整個實驗動物行業的規范化、有序化發展, 需要整個行業共同努力。

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B

1674-5817(2017)04-0328-03

10.3969/j.issn.1674-5817.2017.04.015

2017-05-30

楊國淋(1989-), 助教。E-mail： yangguolin1989@163.com

李陽友, 副教授。E-mail： liyangyou@126.com