屏障環境動物實驗室的建設及管理

練高建，何理平，蘇澤紅，余毅

（1.南華大學實驗動物學部 湖南衡陽 421001；2.南華大學生物化學與分子生物學教研室 湖南衡陽 421001；3.湖南中醫藥大學醫學院 長沙 410208）

在生命科學研究領域中，實驗動物是生命科學的基礎和重要的支撐條件之一[1]。除了如何保障和提高實驗動物質量，進而保障以實驗動物為材料的生命科學研究結果的科學性、可靠性及可重復性之外，建設與高質量的實驗動物匹配的屏障環境動物實驗室、加強實驗動物的科學管理，建立完善的實驗動物管理體系尤為迫切和重要[2-5]。建設好屏障環境動物實驗室并制定一套質量較高的符合工作實際的規章制度有利于指導動物實驗更科學、高效、合理的進行，有力的促進科研工作的有序開展，能保障動物實驗平臺正常運行。

為滿足教學與科研對屏障環境動物實驗設施的需求，學校對現有建筑進行了相應改造，經行業專家現場檢測、評審，達到了《中華人民共和國實驗動物管理條例》及屏障環境動物實驗室的國家標準，順利獲得了《實驗動物使用許可證》，并正式投入運行，在此過程中，獲得了一些屏障環境動物實驗室建設和管理的心得，本文將分別就屏障環境設施建設、管理制度與操作規程建設以及屏障環境設施管理等三個方面進行介紹，供同行們參考。

1 設施建設

1.1 建筑概況

屏障環境設施包括：4樓大/小鼠動物實驗室280m2，5樓大/小鼠動物實驗室346m2，2層合計共626m2（含實驗室凈化區域及輔助用房），建筑層高3.4m。

1.2 工藝布置

4～5層SPF級環境設施布置相類似，實驗區的人員出入口、潔物入口、污物出口分開設置，避免交叉污染。以4樓為例，實驗區按雙走廊式布局，主要功能房間包括：寄養室4間、實驗室1間、檢疫/寄養1間及相關輔助房間（潔凈走廊、污物走廊、潔庫、更鞋/一更、二更、洗消間、值班室、空調機房等），面積約280m2。屏障環境區墻面、吊頂全部采用輕質凈化彩鋼板、凈化專用配套鋁型材，地面采用PVC地板，門采用專用密閉凈化門（帶觀察窗）。系統還配備有：不銹鋼洗消池、脈動真空高溫蒸汽滅菌器、空壓機、傳遞窗、渡槽、不銹鋼實驗工作臺、大/小鼠通用籠架、壓差表、溫濕度表等各功能工藝設備。

1.3 設計參數

溫度：20～26℃；日溫差：4℃；相對濕度：40%～70%；換氣次數：15次；壓差梯度：10～50Pa；空氣潔凈度：7級；菌落數：≤3個/皿；氨濃度：≦4mg/m3；噪聲：≤60dB；最低工作照度：150lx；動物照度：20 lx；晝夜明暗交替時間12/12h。

1.4 通風空調系統

系統采用全送全排的全新風空調系統，室外新風經初效、中效、高效3級過濾送入房間。頂送+側下排的氣流組織方式，高效過濾送風口設于房間頂部，門鉸式單層百葉排風口設于室內側墻下部距地150mm處，確保工作區處于潔凈氣流形成的主流區。屏障環境的送、排風機均采用一用一備，組合式凈化送風機組功能段包括：進風段、初效過濾段、送風機段（雙風機，一用一備）、均流段、中效過濾段、表冷/加熱段、再熱段、加濕段、出風段；凈化排風機組功能段：進風段、初效過濾段、活性炭過濾段、排風機段（雙風機，一用一備）。整個大樓采用6臺風冷熱泵機組提供冷熱源。

1.5 控制系統

空調自控系統采用先進的可編程控制器對各潔凈用房的溫濕度、壓差進行控制，控制系統能對機組運行情況及各級過濾網的堵塞情況進行監控，在控制室設監控站，數據上傳至互聯網，可通過電腦、手機遠程監控。

1.6 電器

SPF級動物實驗室通風系統、應急照明按二級負荷供電，學校提供穩定的雙電源供電。插座、照明分別由不同的回路供電，均為單相三線制。潔凈區內工作照明燈具均為LED潔凈燈，吸頂式安裝；其他區域根據吊頂方式選擇節能燈具。紫外殺菌燈及動物照度采用集中控制及就近開關雙重控制，配置一套遠程時間控制系統。其中：寄養間設置動物照度燈，晝夜12h/12h轉換；凈化區域及洗消間配置紫外線殺菌，設置開關時間及定時調節。

1.7 弱電系統

通信系統：內線電話系統可便于動物房的工作人員與外界進行及時溝通。通信主機設置于值班室內，在潔庫、潔凈走廊、污物走廊、洗消間、設電話分機，滿足工作人員之間的通訊要求。網絡系統：實驗室工作臺處設網絡接口，網絡設于總值班室。

監控系統：在各寄養間、實驗室、潔凈走廊、實驗區出入口等房間設彩色帶紅外線半球網絡攝像機。在值班室設置硬盤錄像機及監視器，進行實時監控。采用動態監控系統，對監控區實時監控，監視錄像，自動保存在電腦的硬盤上，硬盤容量采用2TB，動態視頻數據存儲7d以上。

門禁系統：動物房及各實驗區主出入口設門禁機，刷卡密碼一體。記錄進出實驗室人員信息。

2 管理制度與操作規程的建設

屏障環境設施建設的同時，開展相關管理制度與操作規程的建設，因為屏障環境設施的良好運行，必須有一整套科學、完整且實用的管理制度和操作規程為之提供保障[6]。

2.1 管理制度建設

1）明確各崗位責任人的相應職責：包括學部主任、學部辦公室主任、動物實驗室管理人員、設施維護人員、儀器設備管理人員、實驗動物飼養人員、采購人員、高壓滅菌人員、值班人員、設施進入口管理人員等維持實驗設施正常運行的所有崗位人員的崗位職責。

以隱私權的發展歷程為例，在古典的隱私權時期，隱私權往往被歸之于憲法上的基本權利，在以憲法作為新興權利的保護依據的同時往往將憲法上的基本權利與自然法上的權利混在一起。基本權利與民事權利也可以相互轉化[15]。

2）屏障環境動物實驗室相關管理制度：高標準的屏障環境動物實驗室，必須制定一系列科學可行、切實有效的管理制度和操作規程，方能保證實驗室能達到屏障環境的設施要求，與高質量的SPF級實驗動物相匹配，并在運行過程中維持屏障環境的設施標準，保障動物實驗的正常進行[7-9]。

主要有以下具體的管理制度：實驗人員使用動物實驗室管理制度；外來實驗人員上崗培訓與考核制度；學部人員上崗培訓與考核制度；工作人員健康體檢管理制度；實驗動物購買、驗收、使用管理制度；飼料采購、儲存管理制度；墊料采購、儲存管理制度；籠器具采購、保管與使用管理制度；藥品（麻醉）、消毒液、清潔劑、殺蟲劑采購與管理制度；儀器設備管理制度；實驗動物尸體及廢棄物處理制度；實驗動物福利與倫理審查制度；實驗動物福利保障制度等一系列的管理制度，為維持屏障環境動物實驗室的正常運轉，保障動物實驗的順利進行，提供了可靠的制度保障。

3）為應對可能出現的突發事件，制定了相應的預案，包括：《實驗動物重大突發事件應急預案》《實驗動物設施突發緊急事件應對預案》《實驗動物疫情應急預案》等。

2.2 操作規程建設

為規范管理、實驗人員的相關操作，維持屏障環境處于良好的達標狀態，保障相關儀器設備處于良好的運行狀態，十分必要也必須為屏障環境設施啟用前的準備工作、相關的操作及相應的消毒處理等一系列的措施制定標準的操作規程[10]：屏障環境動物實驗設施啟用運行操作規程；人員進出屏障環境標準操作規程；動物進出屏障環境標準操作規程；物品消毒、進出屏障環境標準操作規程；屏障環境實驗動物接收、檢疫操作規程；患病、瀕死及死亡動物檢驗檢查和處理操作規程；籠器具、飲水瓶、隔離服、工作鞋清洗操作規程；空氣過濾器的保養與更換操作規程；傳遞窗使用操作規程；紫外消毒傳遞間使用操作規程；高溫高壓滅菌器使用操作規程；大、小鼠飼養管理操作規程；設施內環境清潔、消毒滅菌操作規程；設施外環境防鼠、防蟲操作規程；常用化學消毒劑的配制和使用操作規程等。

3 屏障環境動物實驗室管理

標準化的屏障環境動物實驗室建成和制定好齊備的管理制度及操作規程后，能否維持設施處于良好的運行狀態，關鍵在于使用動物實驗室的相關人員的執行力，屏障環境動物實驗室的管理，實驗人員必須嚴格地、不打折扣地按照制定的管理制度和操作規程進行相應的操作，才能有效保證設施的良好運行[11]。

3.1 人員的培訓

包括對維持設施正常運行的日常管理人員及使用屏障環境動物實驗室的實驗操作人員的培訓。

3.1.1 屏障環境動物實驗室管理人員這些人員的特點是工作崗位相對穩定，基本屬于本部門在編的教學實驗人員，主要從事教學、實驗管理、儀器設備的操作及維修保養、動物的飼養及試驗操作等工作。因此，這些人員除了按照國家規定要求具備相應的基本資質，如：身體健康符合行業要求、持有實驗動物從業人員上崗證書等之外，還應根據各崗位要求進行有針對性的專業培訓，以熟練掌握與崗位職責相對應的知識技能，為達成此目標，本部門主要采取了以下具體的舉措：①每年派出人員參加國內實驗動物行業相關機構舉辦的崗位技能或管理培訓；參加實驗動物科技交流會議，如中國實驗動物年會、中南六省實驗動物科技交流會、北京實驗動物科學國際論壇等會議，通過培訓、會議交流，學習同行先進的操作或管理經驗；②派出相關崗位的管理人員到兄弟院校觀摩學習管理經驗，或邀請行內專家進行學術講座，增進與兄弟院校的交流與合作。

3.1.2 使用屏障環境動物實驗室的相關人員這部分人員主要包括：學校生命科學領域及附屬醫院的科研人員以及研究生等，特點是進出屏障環境設施頻繁，他們是否能夠嚴格按照相關規定在屏障環境設施進行動物實驗，將直接關系屏障環境設施能否良好運行，因此，要十分重視對這部分人員的培訓[12]：①組織實驗動物領域專家根據屏障環境設施的特點有針對地準備培訓內容，除了理論知識的培訓內容（涉及實驗動物和動物實驗的，應遵守國家實驗動物管理的法律、法規、技術標準及有關規定，使用合格實驗動物，在合格設施內進行動物實驗，保證實驗過程合法，實驗結果真實、有效，并通過實驗動物福利和倫理審查），還準備了專家示范的屏障設施內操作的整個流程的視頻教學內容，最后，屏障環境設施的管理責任人還將帶領培訓人員進入屏障環境設施實地示范一遍，力求讓參加培訓的人員最大限度地熟悉屏障環境設施內的操作流程[13]。整個培訓結束后，進行結業考試，考試合格人員，發給屏障環境設施門禁卡，僅限本人使用，不得借用，如有違反，將終止其使用資格；②實驗人員在動物實驗開展前，須按照本部門制定的一系列管理制度簽訂相關協議，如：實驗動物申購單、動物實驗委托飼養申請表、實驗動物福利倫理審查申請表等，

3.2 屏障環境設施的維持

1）屏障設施的維持由本部門的正式職工承擔，設施管理人員嚴格按照相關制度和操作規程進行，包括：高溫高壓消毒鍋操作，進入屏障設施的物品的清洗及消毒，空氣凈化過濾器的清洗及更換，按照《實驗動物環境及設施》（GB14925—2010）監控室內溫濕度、壓差及氨濃度監測等在內的日常工作并作好相應數據的登記[14]，發現問題及時上報，聯系專業公司盡快解決問題。

3）平時做好實驗動物的抽檢和環境的自檢工作：按照《實驗動物微生物學等級及監測》（GB14922.2—2011），依靠當地實驗室進行監測，這有利于資源共享[16,17]，做好屏障環境動物實驗室內寄養的實驗動物、室內環境的自檢工作，一年一次。

4）在整個動物實驗周期中，實驗人員必須嚴格按照本部門制定的管理制度、操作規程規范自己的相關操作，維護好屏障環境設施的正常運行。

5）實驗過程中，要注重實驗動物福利倫理[18]。

3.3 實驗后的管理

1）在實驗結束后，要對實驗動物進行“安樂死”，不允許粗暴處死實驗動物；

2）處死后的實驗動物不得隨意丟棄，須用錫箔紙或塑料袋包裝好放入專門的冷庫，進行統一焚燒處理。

3）實驗人員在結束實驗后，必須做好實驗臺的清理、消毒工作，然后按照規定路線離開屏障環境設施，并按規定分別放置帽子、口罩、手套及無菌衣、鞋套等。

4 結語

當今世界，實驗動物已被視為實現科技進步、促進經濟發展、保障人口健康的基礎性支撐要素，在生物醫藥、工業、農業、環保、國防軍事等領域凸顯著不可替代和不可或缺的重要作用[19]。我國生命科學領域的快速發展對實驗動物提出了更高的要求，隨著科學研究水平的提高，對實驗動物的質量要求也相應提高，這在重新修訂的《實驗動物微生物檢測等級國家標準》中有充分體現[3]。高質量的實驗動物才能保證科學研究所獲得的實驗結果的科學性、準確性和可重復性。而質量標準化的實驗動物，離不開標準化屏障環境設施提供的保障，屏障環境的正常運行離不開科學化的嚴格管理，兩者相輔相成。

在今后屏障環境的運行實踐中，將繼續完善屏障環境運行的管理內容，以維持屏障設施處于良好的運行狀態，為高校的生命科學研究提供一個動物實驗的公共服務平臺，保障實驗結果的準確性及可重復性，助推高校科研水平的提高。█