1、实验动物环境设施控制2,第二节 环境设施管理 一、普通环境 二、屏障环境 三、隔离环境,一、普通环境,动物饲养室与外界相通，无空气净化装置，饲养普通动物。 人员：进入饲养室前必须更换工作服、鞋，戴工作帽和口罩，工作前洗手。 所用物品（均指未经污染的）须经适当处理（饲料经烘干、安全贮存，垫料高温）方可应用，笼具水瓶集中洗刷消毒。,二、屏障环境,一般特点： 与外界隔绝。表现为无窗或密封门窗，有缓冲间。 空气经过滤后进入，设施内不同的区域之间存在着一定的空气压力差，室内保持正压 。 出风口要有过滤装置或U型液体控制阀，出口风速不低于每秒4米，以防止空气逆流形成污染。 物品经高压灭菌、化学灭菌和紫外线
2、照射后进入，即灭菌处理后进入。 人员经过一定的消毒程序后方能进入，如淋浴、洗手、喷雾、风淋等。工作时应带灭菌手套，尽量减少与动物的直接接触 。 空气、人、物品、动物的走向采用单向流通。 动物经一定步骤的检疫、监测后证明合格方能进入。 饲养清洁级以上的实验动物。,1. 所用物品全部消毒灭菌 水灭菌瓶装（酸化灭菌PH2.83.0，高压灭菌，过滤除菌）；垫料布袋装均经高压消毒；鼠盒用牛皮纸包装，工作服、帽、手套、口罩等经高压灭菌。 饲料装两层袋，装后密封连同卡片、剪刀等，经CO60照射灭菌。,2. 人、物、动物流程人员流程：准备室更衣淋浴更无菌衣风淋清洁走廊动物室缓冲间屏障外。物品流程： 洗刷包装室
3、灭菌室洁净贮存室洁净走廊动物室缓冲间污物处理室洗刷包装。 动物流程： 入屏障:屏障外传递窗洁净库观察室饲养室 出屏障:饲养室洁净库传递窗屏障外,人、实验动物、物品和空气的移动路向： （1）人的移动路向:更衣淋 浴更衣清洁走廊 饲养室或动物实验室污物走廊洗刷 消毒室更衣外部区域。,（2）物品的移动路向：物品高压蒸汽消毒炉（包装好的消毒物品可经过传递窗，笼具经泡有消毒液的渡槽） 清洁准备室清洁物品储存室饲养室或动物实验室污物经包装处理污物走廊外部区域。,（3）实验动物的移动路向：外来实验动物传递窗检疫室（经验收、观察后）清洁走廊饲养室或动物实验室实验动物（生产供应或实验处理后须移出屏障环境）污物走
4、廊（包装）外部区域 。,（4）空气的流动路向：洁净空气清洁走廊、清洁准备室 、清洁物品储存室饲养室或动物实验室污物走廊外部区域。,三、隔离环境,隔离器：隔离器：整个由高强度软透明塑料薄膜制成，或是前部操作面由高强度透明塑料薄膜制成，长方形，一侧装有橡皮手套，饲养人员通过手套进行操作，不直接接触动物。 鼓风机：将洁净空气通向隔离器，维持隔离器内的换气次数，气流速度及正压。 灭菌渡舱：装在隔离器的一侧，呈桶状，两端具有塑料薄膜套盖，一端在隔离器内，有内盖，一端在外界，有外盖，两盖不能同时打开，专为传入传出物品及动物用。 连接袖：是隔离器与灭菌桶，或两隔离器间连接的通道，传递动物或物品用。 灭菌渡槽
5、：是塑料薄膜筒，一端附于隔离器上，一端浸于隔离器外的药液灭菌槽，剖腹取胎传入。,1所用物品全部消毒灭菌：灭菌后的物品，存放不得超过48小时。 饮水灭菌、垫料布袋或纸袋装，经两次高压消毒，第一次60分钟，第二次30分钟。 饲料双层塑料袋Co60照射消毒，传入隔离器前先在清水中浸泡，检漏，然后撕去第一层塑料袋，放入传递舱内。 鼠盒、工作服、鞋、帽、用具均经高压灭菌。 2入室要求更换拖鞋、工作服、帽。工作前用药皂洗手。,第三节 我国实验动物与动物实验设施标准,一、设施建筑要求（一）选址实验动物繁育、生产及实验场所应避开自然疫源地。宜选在环境空气质量及自然环境条件较好的区域。宜远离铁路、码头、飞机场、
6、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。若不能远离上述区域则应布置在当地夏季最小频率风向的下风侧。实验动物繁育、生产、实验设施应与生活区保持大于50m的距离。,（二）建筑卫生要求动物繁育、生产、实验场所有围护结构材料均应无毒、无放射性。内墙表面应光滑平整，阴阳角均为圆弧形，易于清洗、消毒。墙面应采用不易脱落、耐腐蚀、无反光、耐冲击的材料。地面应防滑、耐磨、无渗漏。天花板应耐水、耐腐蚀。,（三）建筑设施要求建筑物门、窗应有良好的密封性，走廊宽度不应小于1.5m，门宽度不应小于1m。动物繁育、生产及实验室通风空调系统保持正压操作，应合理组织气流布
7、置送排风口的位置，避免死角，避免断流。各类环境控制设备应定期维修保养。,二、设施区域设置要求 （一）区域布局 1前区的设置 包括办公室、维修室、库房、饲料室、一般走廊。 2饲育区的设置 繁育、生产区 包括隔离检疫室、缓冲间、育种室、扩大群饲育室、生产群饲育室、待发室、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。 动物实验区 包括缓冲间、实验饲育间、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。 辅助区 包括仓库、洗刷间、废弃物品存放处理间（设备）、密闭式实验动物尸体冷藏存放间（设备）、机械设备室、沐浴间、工作人员休息室。,（二）其它设施设置动物实验区的设施应与饲养繁育系统分开设置。带烈性传染病、致癌、使用毒气的
8、动物实验，均应在负压隔离设施或有严格防护的设施内操作，确保在动态传递中与外环境的绝对隔离，排出气体和废物须经无害化处理。,环境国家标准相关指标 空气洁净度: 屏障环境10000级, 隔离环境100级 氨 浓 度: 14 mg/m3 (动态指标 ) 噪 声: dB 60 工作照度: 150300 lx 相对湿度: 4070 昼夜明暗交替时间: 12/12或10/14h,实验动物繁育、生产设施环境指标（静态）,动物实验设施（设备）环境指标（静态）,不同种类动物“热平衡”区的范围不同。在热平衡区，动物呈基础代谢率。如果环境温度降至低于热平衡区温度的下限，动物的代谢率将呈线性增长。如果环境温度高于热平
9、衡区温度的上限，代谢率也将增长，这不是防御机制，而是由于环境温度导致体温升高，升高的体温提高了代谢率。,温度,LD50值在不同的房间温度条件下相差了35倍，LD50值在动物热稳定区内最高，表明动物在这时对该试验物质的耐受性最强。当然，应用其它物质也可能获得相反的结果，亦即动物在热稳定区的耐受性最小。,对生殖的影响 对表型的影响 对基因表达的影响 对机体抵抗力的影响 对生理机能和行为的影响,环境温度与小鼠的脉搏数、呼吸数、发热量的关系,各种资料规定的温度标准值（）,1、美国保暖、冷却和空调工程师学会；2、实验动物资源研究所；3、欧洲实验 动物学会；4、经济合作和发展组织；5、医学研究委员会,湿度
10、Relative air humidity,湿度：相对湿度是指空气中含水量占同等温度下饱和含水量的百分比。而空气中每立方米水的含量称为绝对湿度。湿度对动物机体热调节有很大影响，当环境温度与体温接近时，动物体可通过蒸发作用来排出热量，而当环境湿度接近或达到饱和状态时（即高温、高湿的情况下），动物体的蒸发受到抑制，不利于动物的散热。,各种资料推荐的实验动物湿度标准值（%）,1、美国保暖、冷却和空调工程师学会；2、实验动物资源研究所；3、欧洲实验 动物学会；4、经济合作和发展组织；5、医学研究委员会,高湿： 80%-85%，动物将停止生长； 高湿容易引起代谢紊乱； 利于微生物滋生； 氨易溶于水，湿度
11、高，室内氨浓度增加。,空气相对湿度（Relative air humidity）,低湿： 至40%，小鼠、大鼠和仓鼠繁殖力下降； 低于30%停止繁殖，出现疾病症状，在大鼠会出现一 种特殊的疾病-环尾病； 此时，动物的上呼吸道承受干燥和刺激，可能会出现一系列临床症状； 垫料可比正常情况下产生更多的灰尘，堵塞鼻孔； 增加静电产生，泌乳动物在幼仔允吸时会有电击感，这会导致她们将幼子咬死。,光照 光照时间对生殖的影响： 光照强度的影响 光波长的影响 时间比例、交换次数,光照强度理想的情况是房间所有动物在笼具水平拥有相等的光照强度。 大鼠、小鼠和家兔是夜行性动物，强光对它们是有害的。当笼具上下排列时，动
12、物所受的光照强度会有很大差别。在笼架底部的动物能够找到阴影区域，而处于笼架顶端的动物只能挤在食槽底下避免过多的光照。,光照强度照度超过60 lux就可造成白化动物视网膜损伤。强光可使雄性大鼠肾上腺的重量增加，给小鼠超过500 lux的光照，会导致哺乳母鼠忽视其新生幼仔和它们的死亡。相反，一些草食动物，例如，山羊如果没有阳光的照射，将会发生Vitamin D3的缺乏。黑暗时即使短暂的曝光也对动物产生显著的影响。,噪声（Noise）,噪声的来源室内机器：各种机器的运转（排风机、空调机）动物自身活动：走动、争斗、鸣叫工作人员行动和操作：喂料、清扫、洗涤、搬器材、谈话 影响非听觉效应：造成大、小鼠生育
13、力减退，妊娠障碍、流产，甚至出现食仔现象。心率、呼吸加快，血压升高。听觉效应：噪声造成听源性痉挛，表现为耳朵下垂呈紧张状况，出现洗脸动作，发生跳跃运动，头部出现轻微痉挛，严重的全身痉挛，四肢僵直死亡。,噪声环境下小鼠的产出率与咬仔率,不同品系小鼠对听源性痉挛发作的感受性,备注：34周龄 音刺强度 ： 10kHz 100dB 2min,日本三类实验动物设施中噪声的实测水平(dB),注：1昼间在操作时测定；2昼间在笼格洗涤剂运转时测定,所有实验动物的听力均超过人类，人类的听力范围是1500020,000 Hz，而大鼠可测声音高至100,000 Hz.,噪声（Noise）,超过100dB的噪声，能够
14、引起某些品系的小鼠、大鼠和仓鼠发生抽搐； 能够引起动物心跳、呼吸次数增加，引起大鼠血液甘油三酯水平升高和血压升高，而血糖降低； 豚鼠对噪音尤其敏感，超过100dB的噪声就能损害 豚鼠的耳蜗；突然的噪音，可引起大鼠血清皮质酮含量增高100-200%；,动物也产生噪音。犬与猪可产生频率范围为5001000 Hz的超过100 dB的声音，因此，我们也应该关注对与动物接触的人的保护。,控制噪声的措施：在选择实验动物设施场地时尽量避开城市、工厂机器及设备与饲养是之间要有一定的距离不同动物房之间要隔开对声感受性高的小动物室内门窗和墙壁应采用隔音材料安装的设备应选择低噪音的产品,换气次数和气流速度,目的：供
15、给动物新鲜空气，排除室内污浊气体排除动物呼吸、机械运转产生的余热稀释粉尘和空气中的浮游微生物保持一定气流速度，可使室内温湿度一致 换气次数：保证温度、排净臭气和污染粒子1015次/h 气流大小：小型实验动物体表面积与体重之比比大动物大，环境温度和气流速度的变化可引起体温的变化。如换气次数过多，则动物要消耗大量的能量用于维持体温而出现生育率下降等现象。,空气洁净度,气体污染：动物粪尿等物质产生。有害气体：氨气、甲基硫醇、硫化氢、硫化甲基、乙醛、 苯乙烯、二硫化甲基等。氨气浓度高原因：室内温度上升，动物密度大，通风不良，排泄物和垫料未及时清除。氨等有害气体的浓度过高，可直接刺激实验动物和人的眼结膜
16、、鼻腔及呼吸道的粘膜，导致流泪、咳嗽，并危害动物与人的健康。 颗粒物污染：主要是动物皮毛、皮屑、饲料和垫料中的碎屑随气流和动物的活动扬起形成尘埃。尘埃除刺激机体产生不良反应外，还是病原微生物的载体，这些微生物附着在520m的微粒上漂浮在空中，可造成动物的变态反应。,饲养间空气的好坏对于进入房间的人会有最直接的感受。其实，最值得关注的是笼具中的气体或微气候，这与笼具设计、笼具通风、垫料材料和房间的通风换气密切相关。笼具中的气体理想情况应该是尽可能地与新鲜空气接近，符合空气中气体组分的正确混合(nitrogen, 78.1%; oxygen, 20.92%; carbon dioxide, 0.0
17、3%; and ammonia and other gasses, 0.94%)。,空气中气体成分及通风换气 （Gas components in air and ventilation）,不同种动物饲养室与排气口中恶臭物质,注：星期一清扫前测定。各室温度为222，湿度均为50%10%，换气次数均为10次/h，个数之取3次的平均值,1在卫生状况上，氨浓度是判断饲养室污染状况的监测指标。氨浓度 14mg/ m3 生物粒子则以细菌（非致病）数为指标。在5m面积放置只cm直径的培养皿，放置30min，经培养48h，计算落下菌落数应在330个以下。普通环境30个/皿，屏障环境3个/皿，隔离环境无检出。
18、 空气净化的洁净度，主要按美国宇航局生物净化室的标准，以每立方英尺空气中含0.5m粒子的累计个数进行分类。屏障环境= 10000级隔离环境= 100级。,笼具、饮水,笼具 应选用无毒、耐腐蚀、耐高压、易冲洗、易消毒灭菌的耐用材料制成的笼具，并应符合动物生理状态及防逃逸的要求。 饮水 普通级动物一般饮用符合卫生标准的自来水即可，但清洁级以上动物必须饮用经酸化无菌、高压灭菌或超滤去菌的水。,垫料要求,应使用无毒、无异味、无油脂、吸湿性强，粉尘少的材料，经消毒或灭菌后使用。,垫料（Bedding）,垫料必须是吸湿性的，锯末和刨花是最常用的垫料，以纸或玉米芯为主的垫料也见应用。 动物每天24小时与垫料
19、密切接触，垫料质量对动物有着巨大影响。某些木材，如柚木和桃花心木本身有毒，有一些木材释放出化学物质可能影响动物的酶系统。此外，木材也可能已被多种化学物质污染，进而可能转染动物，从而影响试验结果。,在生产和储存过程中，野生啮齿类动物可进入和污染垫料。垫料的物理条件也可能影响试验，如，小的粒子和灰尘可刺激粘膜，锋利的颗粒可刺破皮肤。,垫料（Bedding）,例如，在小鼠或家兔笼具中放入纸质的管子，动物表现很好。优选实验证实动物更喜欢那种环境丰富的饲养条件。,有些研究者坚持认为环境丰富度的增加，例如，在小鼠笼具中放入硬纸板的管子，增加了实验结果的变异。也有研究证实环境丰富的增加影响大鼠的学习能力。,
20、饮水要求,普通级实验动物饮水应符合生活饮用水卫生标准（GB5749）的要求。 清洁级实验动物、无特定病原体（SPF）级实验动物、无菌（GF）级实验动物应饮用灭菌水。,动物所需居所的最小空间（一） 各类动物所需居所最小空间项目 小鼠(g） 大鼠(g） 豚鼠(g） 地鼠(g） 20 150 350 100 单养(m2) 0.0065 0.01 0.015 0.025 0.03 0.065 0.01 0.012 群养(m2) （母+同窝仔）0.016 0.08 0.09只 0.09 最小高度(m)0.13 0.15 0.18 0.18 0.18 0.22 0.18 0.18,动物所需居所的最小空间（二） 各类动物所需居所最小空间（续）项目 兔(kg） 猫(kg） 犬(kg） 猴(kg） 小型猪(kg） 鸡(kg） 2.5 2.5 20 6 20 2 单养(m2) 0.20 0.46 0.28 0.37 0.60 1.0 1.5 0.5 0.6 0.75 0.96 1.2 0.12 0.15 群养(m2) 0.93（母+同窝仔） - - - - 最小高度(m) 0.40 0.45 0.76（栖木） 0.8 0.9 1.5 0.6 0.7 0.8 0.6 0.8 0.4 0.6,
