吳 強,任 倩,華 晨,周正宇
(1.蘇州蘇凈安發環境科技有限公司,蘇州 215127;2.蘇州大學實驗動物中心,蘇州 215123)
實驗動物設施是用于實驗動物生產繁殖或利用實驗動物進行科學研究、教學、生物制品和藥品研發的建筑物及配套設備的總和[1],按其使用目的不同,分為實驗動物生產和繁育設施和動物實驗設施。設施的安全運行和環境條件標準化控制是保證實驗動物質量和動物實驗順利進行的必備條件,而科學化和專業化的維護保養(簡稱維保)是保證設施常年穩定運行,保障環境條件達標,提高設備運行效率,降低設備故障率,延長系統使用壽命的關鍵。如何做好實驗動物設施的維保工作是每一個高校動物中心都面臨的挑戰。
自1999年國務院辦公廳首次提出高校后勤社會化改革以來,后勤社會化服務的步伐不斷邁進,市場機制在后勤資源配置中的作用逐步增強,社會資源對高校的后勤保障能力、運行效率和服務質量得到了顯著提高,為高校的發展奠定了堅實基礎[2]。隨著高校后勤社會化的全面深化改革,實驗動物設施維保的社會化服務模式也應運而生。高校通過購買校外專業公司的維保服務,由專業公司負責動物設施的日常安全巡檢,定期維護更新相關軟硬件系統,在設備發生軟硬件故障時,及時提供備件并進行有效的維修,確保實驗動物設施設備的安全、穩定、可靠運行。根據筆者多年的實踐,就實驗動物設施維保社會化服務的現狀和趨勢進行總結,以期為同行提供參考,提升我國實驗動物設施運行維護的水平,為醫學和生命科學研究提供更可靠的保障和支撐。
近年來,隨著生物醫藥和實驗動物行業發展,我國實驗動物設施建設和發展十分迅速,各高校紛紛投入大量資金進行新建和改建,實驗動物設施的規模迅速擴大。而中大型實驗動物設施若發生事故,通常會造成無法挽回的損失。因此,實驗動物設施的運行維護與保養問題日漸凸顯。
一般而言,高校實驗動物設施種類繁多,除常規的普通設施、屏障環境設施外,尚有感染性設施、放射性設施、隔離設施等,部分高校甚至有多個設施,且種類不同,并分散在不同校區。設施的建設時間、面積、運行情況各異,部分設施因運行年限較長,其設備老舊、工況差、運行效率低,突出表現在空調制冷(熱)效率降低、管道或房間漏風等導致設施內溫濕度波動大、房間壓差不穩等。這些都對設施的維保提出了更高的要求。
實驗動物設施維保通常包括日常過濾器更換、水電自控等的維修、空調設備保養與巡檢、設施運行參數調校等,這些工作需要暖通、電氣、自控等專業技術人才方可勝任。目前,各高校實驗動物設施的維保主要有自我維保、準專業團隊維保和社會化維保服務3種形式(表1)。

表1 不同維保模式的區別Table 1 Differences between different maintenance modes
大多數高校通常沒有專業的實驗動物設施維保技術人員,僅僅是動物中心定期派人進行更換空氣過濾器等簡單的維保工作,只能維持設施的基本運行,對空調主機、風機等關鍵設備缺乏基本的保養,設施環境穩定性差,運行隱患大。目前多數高校實驗動物設施采取這一形式進行維保。
少數高校實驗動物中心自己建立了維保專業團隊,進行設施的維保,設施運行保障性較大。但是如果管理責任不到位或維保人員思想麻痹,易造成隱患。而且高校一般缺乏齊全的專業技術人員,對各種設備的檢修能力不完備,設備運行存在隱患。
極少數高校實驗動物設施的運行維護交由具備專業能力和經驗的公司進行服務與保障,責權利明晰。動物中心對社會化服務的質量進行監督,設施運行有了切實有效的保障。
實驗動物設施包括飼育飼養實驗設備、消毒滅菌設備、污物處理設備、配電設備、各功能區其他設備裝置[3],涵蓋了通風空調凈化系統、監控系統、門禁系統、網絡、電話系統、操作控制系統、水處理系統、獨立通氣籠盒系統(individually ventilated cages,IVC)、氣體管路、強電系統、蒸汽管道、輔助裝飾(主要包括門窗、鎖、墻體)等。使用年限越久的設備,發生故障概率越高。保證設備運行正常的關鍵在于保養,其次才是維修。高校實驗動物設施普遍不注重設施設備的日常保養檢修,僅在設備發生故障時才去尋找解決方案,同時受技術力量等條件限制,很難發現設備存在的運行及安全隱患,這對于設施的安全、穩定運行極為不利,容易發生重大事故。
設施設備發生隱患或故障時,涉及維修、改造、采購及經費使用等程序,在高校通常需層層審批,需要較長時間才能辦理好整個手續。在問題得到解決之前,設施及環境的穩定性受到很大影響,嚴重時甚至整個設施不能正常運行,會顯著影響正常的教學及科研工作。
實驗動物設施運行涉及面廣,專業性較強,不同設施對環境要求不一,維保要求也不同,僅僅依賴單位相關人員和技術很難支撐種類繁多、面積較大的實驗動物設施安全、穩定運行。高校實驗動物中心工作人員絕大多數為實驗動物、醫學相關專業背景,缺少具有機電、暖通、自控等專業知識和實踐的專業人員,設施運行過程中一旦出現故障,通常需要尋求校外專業技術人員解決,大大延長了故障解決的時間。
實驗動物設施尤其是屏障設施,對環境的要求高,微生物控制嚴格,這些均需要通過相關設備24 h不間斷運轉來實現及維持。高校實驗動物設施由于缺少專業技術力量,難以及時發現設施設備運行的隱患;缺乏日常的保養維護,設施設備發生故障的風險大;同時受體制等因素的限制,高校實驗動物設施檢修、設備與耗材購置周期長,導致故障排除周期長,設施環境的穩定性較差、隱患大[4]。
與其他高校設施相似,作者單位蘇州大學實驗動物中心在運行過程中也經歷過上述類似問題。自2017年起,蘇州大學實驗動物中心將設施維保完全交由專業化的維保公司負責,實行維?!肮芗沂健狈漳J健?/p>
根據蘇州大學實驗動物中心設施運行的實際情況,對維保服務提出了如下要求:(1)24 h值班巡查,及時發現問題;(2)及時監測重點設備工況,每2 h巡檢主要設備的運行情況;(3)制訂各系統設備的日常巡檢計劃和中長期保養維修計劃,嚴格按計劃執行,將設備管理納入以維護為主的良性軌道;(4)定期檢測及保養主要設備,每年春秋季對空調主機進行全面檢測,以消除隱患;(5)統計分析運行數據,即根據各設施運行參數的記錄,匯總分析設施設備運行狀態,研判運行風險。
耗材的更換:主要包括空氣過濾器、水處理系統的耗材以及燈管等。綜合考慮大氣環境質量和壓差等因素[5],制定科學合理的空氣過濾器更換方案。蘇州大學實驗動物中心的設施周邊空氣環境質量較好,按照維保方案,初效過濾器一般3個月更換一次,中效過濾器一般6個月更換一次,高效過濾器一般12個月更換一次。定期更換初效和中效過濾器,一方面可以保護高效過濾器,另一方面可以降低空調機組能耗,減少電費。當然維保人員還需定期觀察過濾器的壓差情況,如室外空氣質量變差,導致壓差超過設定值(初效過濾器終阻力設定為150 Pa,中效過濾器終阻力設定為250 Pa),如超過設定值,則需要及時更換初效或中效過濾器。IVC機箱、風淋室內的高效過濾器也納入此范圍,更換周期不宜超過12~18個月[6]。水處理系統的更換包括預處理、預過濾水系統、超濾裝置等[7]。維保人員要根據出水的水質及時更換濾芯。此外,蘇州大學實驗動物中心的設施比較分散,有些設施的燈管是T8燈管,能耗高,而且故障率也高(T8的整流器容易壞),因此逐步更換為LED平板燈。相比傳統的T8燈管,LED平板燈不但故障率低,而且可節電30%以上。
實時監測環境參數:每天定時觀察設施內各飼養室的溫度、相對濕度以及各區域壓力差。每2 h記錄各主要設備的運行工況及參數,如檢查每日IVC機組顯示屏上的運行參數,確認是否符合設施環境標準。運行參數超過標準時,應及時反饋維修人員。
設備保養:定期對空調制冷(熱)主機、空調機組、水泵等進行保養。蘇州大學實驗動物中心的空調制冷主機采用了風冷模塊水冷機組。維保人員主要對制冷系統、電壓電流、管路壓力、水質等進行日常檢查,每季度保養一次,一年做一次大保養??照{機組的風機需要日常檢查、每季度保養,保養內容主要是風機軸承添加潤滑脂,并檢查皮帶的松緊程度,若發現皮帶有損壞,必須及時更換。水泵作為水系統重要的動力設備之一,維保人員主要檢查揚程是否達到設計流量要求,水泵的軸承每季度定期檢查。通風空調系統是屏障設施的主要硬件組成部分之一,它的功能是將屏障設施的溫度、相對濕度、風量、換氣次數和空氣的潔凈度等內環境指標控制在國家標準規定的范圍內[8]。檢查重點包括:空調制冷熱、加除濕設備和各種閥件是否正常,空調機組內有無積塵或生銹腐蝕,送(排)風機及控制裝置的性能,通風系統密封性,配電線路的接點安全可靠性。IVC噪聲會刺激動物神經-內分泌系統,影響生長繁育。造成機組噪聲的主要原因有風機老化(軸輪磨損、變形)、過濾器堵塞或有異物進入風機等[9]。一般風機更換年限為2~4年。IVC系統的維護包括清潔、潤滑、防腐蝕、緊固及更換配件等。
環境參數調校:壓差或溫濕度異常情況下對設備進行調校。壓差異常不僅影響內環境中微生物指標,而且會產生刺耳的嘯叫聲。在季節交替及溫度變化較大的天氣下,空調系統容易產生故障,導致溫濕度波動范圍較大,設施內環境異常。如冬天室外溫度突然降低,空調系統的表冷器管路容易損壞,空調不能正常運行,導致室內溫濕度異常,這時工作人員需要對設備及時維修和調校。
日常維修:包括照明、門鎖、傳遞窗、風淋室、室外水管等。動物照度燈異常會影響設施內動物照度,門鎖破壞帶來壓差的改變,傳遞窗紫外燈損壞會影響物品傳遞消毒效果等。這些都是設施良好運行所要關注的環節。
通過微信群、QQ群等建立高校實驗動物設施管理人員、維保人員快速溝通的渠道,及時了解設施運行狀態和故障信息,快速發現問題并予以解決。與此同時,加強彼此專業領域的培訓。維保人員要參加設施管理尤其是屏障設施中人員、物品等進出設施的要求等內容的培訓。高校設施管理人員要參加關于屏障設施運行原理、常見故障與異常的診斷等內容的培訓,能夠了解設施運行過程中的異常并做出初步判斷,更加準確地發現和描述故障,以便維保人員及時診斷并排除異常。
實驗動物設施維保需要人員專業性強、責任心大,近年來眾多高校和科研院所也陸續開始進行實驗動物設施維保的社會化探索。一方面高校后勤社會化服務持續推進,設施維保的社會化可顯著減少高校實驗動物設施運行的風險,提高保障能力;另一方面,隨著實驗動物設施規模的快速增長,一些凈化工程企業看到了設施維保的市場,紛紛投入力量開展專項服務,尤其是專業做實驗動物設施工程的企業,至少有6家已開展實驗動物設施維保服務。受體制、經費等的限制,目前開展實驗動物設施維保社會化服務的高校尚為數不多,多以企業委托。以蘇州工業園區為例,近10家單位均委托了專業公司開展實驗動物設施維保的社會化服務。高校實驗動物設施運行維護需要高校相關部門和維保單位共同合作,實行聯動機制,相互監督,才能保障設施的穩定運行,確保相關科研工作的客觀性和可靠性[10]。
實踐證明,設施維保服務的社會化降低了實驗動物設施運行的故障率,縮短故障解決的時間,穩定性大大提高;同時可及時發現并解決可能存在的隱患,消除設施運行的系統性風險,充分保障高校教學、科研工作的秩序。以蘇州大學實驗動物中心為例,通過建立耗材倉庫,建立微信工作群,專業化的社會化服務能使一般性故障1~10 min內響應,0.5~1 h內解決;通過日常巡查,多次發現風機、水泵及空調主機運行隱患,并迅速解決,有效保障了設施運行平穩,使得高校實驗動物設施管理人員能夠擺脫繁瑣與非主要性工作,集中精力放在教學、科研和服務上,提高了工作效率(表2)。

表2 社會化專業服務維保模式的優勢Table 2 Advantages of socialized professional service
通過合同約定,專業維保機構為高校提供專業的設施維保有償服務。維保公司具有技術和團隊優勢,掌握最新的技術和行業動態,配置齊全的專用設備、工具和檢測儀器,為高校設施提供調試、保養、改造以及自動化控制等全方位的服務,保證了服務的及時性和專業性。在互惠互利的原則下,高校和服務機構雙方達成長期的合作關系,建立一個設施維保的專業化、社會化體系,可促進社會資源的有效利用和優化配置,這也是實驗動物設施維保行業發展的必然趨勢。
設施維保的費用取決于設施的規模、條件(硬件配置情況、建設與運行年限)以及維保的內容與要求。以蘇州大學實驗動物中心為例,現有屏障設施5 100 m2(共4處,最早的設施2005年建成),之前半專業化的維保費用為45萬元(屏障設施面積4 000 m2,專業技術人員1人);目前全社會化管家式維保費用為72萬元(4人24 h值班,屏障設施面積5 100 m2),如果算上增加的服務(除過濾器以外的維修、設備巡檢等)和減少的管理成本,實際并未明顯增加設施運行維護費用。
4.3.1 明晰責權利
高校在與維保公司簽訂合同時,應明確雙方的權利和義務,商定維保工作內容以及需要的人員、耗材及相關費用負擔等,以防后期產生不必要的麻煩。以蘇州大學實驗動物中心為例,2017年采用的是半專業化的維保模式,專業人員1人,無24 h值班,出現故障電話聯系維修,僅日常過濾器更換;從2017年起采用全社會化管家式維保,規定專業人員4人,包括暖通專業1人、電氣專業1人、自動化1人、給排水1人,24 h值班,每2小時巡查一次。因設施分散,由維保單位加裝了空調機組遠程報警功能,耗材包含初、中、高效過濾器,活性炭過濾器;日常保養內容包括空調制冷熱主機保養、空調機組保養(風機軸承、電機軸承、皮帶)、自控系統傳感器的定期巡檢與維護;并每月提交維保報告,年底提交年度維保報告,維保公司承擔合同內的費用,用戶單位承擔維保合同內容以外的費用。
4.3.2 加強監督與溝通
雖然專業的維護團隊具有精細化的維護要求和強大的技術后備,但是使用單位及時發現問題并與維保單位保持流暢有效的信息聯絡也是必不可少的。此外還需強調,維保單位應對自控、監控、門禁等系統使用人員進行技術培訓、操作培訓,設施管理部門也應加強對設施設備運行的監管與查看,并對維保人員進出設施流程進行培訓與監督。以蘇州大學實驗動物中心為例,使用單位對維保單位所有人員進行上崗前的安全培訓及進出設施的工作流程培訓、對接教師的交流;維保單位與使用單位設施各負責人組建微信群,建立應急電話聯系機制(含維保單位值班人員電話、維保負責人電話、維保單位總負責人電話),使用單位或維保單位發現問題會第一時間通過微信及電話聯系維保值班人員,維保值班人員立即響應,并及時到達現場處理故障,排除故障后及時反饋給使用單位報修人,并以紙質版方式提交維修記錄單。維保單位至少每半年一次召集用戶代表召開設施設備運行狀態與隱患分析專題會,總結經驗,分析隱患,減少設備故障,提高設施安全性和可靠運行。
總之,做好實驗動物設施運行的安全工作,不斷提高系統的運行效率,可以更好地為教學、科研工作提供有力支撐和保障[11]。如何有效解決目前高校動物實驗設施運行與維護存在的問題,探索將原有的半專業化維護模式向專業化“管家服務”模式轉變,值得更多實驗動物行業從業者思考、嘗試和實踐。
[作者貢獻]
吳強:討論并確定文章框架,查找及篩選文獻,初稿撰寫及修改;
任倩:討論并確定文章框架,查找及篩選文獻,參與文稿修訂;
華晨:共同討論并確定文章框架,參與文稿修訂;
周正宇:共同討論并確定文章框架,審核初稿并給出修改意見。
[利益聲明]所有作者均聲明本文不存在利益沖突。