1、2011，37(3)：05030506ISSN 02574799；CN 321115SEmail：CYKEchinajournalnetcaScence of SericultureSPF级实验动物房的设计与建设崔红娟 向仲怀(西南大学蚕学与系统生物学研究所，家蚕基因组学国家重点实验室，重庆400716)摘要SPF级实验动物是生命科学研究中广泛认可的标准实验动物，生物医学的进步发展有赖于高品质的实验动物，而实验动物房及设施的规范建设和健康运行，则是提供SPF级实验动物的前提条件。初步制定西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室SPF级实验动物房的设计与建设规划，旨在通过科学合理的设计、设施完善的
2、建设和严格规范的管理，确保SPF级实验动物房建成后的正常运行，为科学研究提供高质量的实验动物，满足各项科研工作的需求。关键词SPF动物；实验动物房；设计；管理中图分类号Q95-338 文献标识码A 文章编号02574799(2011)03050304iDesign and Construction of Specific Pathogen Free(SPF)Laborato一- _ rV AnImaI卜aCltVCUI Hong-Juan XIANG Zhong-Huai(Institute of Sericulture and Systems Biology，Southwest Univer
3、sity，State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，Chongqing 40071 6，China)Abstract The specific pathogen free(SPF)grade laboratory animal is a standard laboratory animal widely accepted forresearches in Iife sciencesAdvancement of biomedicaI researches depends on high quality laboratory animalsTh
4、ereforeconstruction and management of a laboratory animal facility that meets the standard IeveI is a prerequisite of ulti-mately utilizing the laboratory animalsIn this paper，we preliminarily formulated a project on the design and constructionof an SPF grade laboratory animaI facility for the Natio
5、naI Key Laboratory of Silkworm Genomics at Southwest University1n the project，scientific and rational design，construction of complete facility，and strict and standardized managementare put forward to ensure regular operation of the SPF grade laboratory animal facility after construction and thus to
6、provide high quality laboratory animals to meet the requirement of various research programsKey words SPF animal；Laboratory animal facility；Design；Management实验动物广泛应用于医学、药学、生物学、兽医学、胚胎学、遗传学等众多研究领域，对生命科学的研究，特别是对生物医学的研究有着重大意义。近年来，我国实验动物科学发展迅速，医学实验特别是药效及药物安全性评价必须依赖于高品质的实验动物。SPF(specific pathogen free)动物，
7、即无特定病原收稿日期：20110408接受日期：201l0416资助项目：2010年度中央高校基本科研业务费专项资金重大培育项目(NoXDJK2010A一001)。作者简介：崔红娟(1968一)，女。河北，博士。教授。Tel：023-68230793Email：hongjuancuigraail咖I体实验动物，能排除病原体的干扰，保证实验结果的准确性，已成为生命科学研究中广泛认可的标准实验动物。进人21世纪以来，西南大学蚕学与系统生物学研究所致力于家蚕基因组学研究，先后率先取得了家蚕全基因组框架图、精细图、遗传变异图等一系列原创性重大成果，不仅在家蚕基因组学领域占据世界领先地位，而且成为基因组
8、学研究的重要参照。随着家蚕功能基因组学的纵深发展及分子生物学研究成果的不断推进，特别是近期批准立项建设家蚕基因组生物学国家重点实验室，使家蚕步人新型模万方数据噩业科学代宴验牛物行州 H前拽IL斡F外硅家孺昆虫十细胞研究工作，H杯址垃札家盘医学实驻动物体系及药物0if选平台。为了保证科研l作的顺利Jl：展以及对实验动物的需求我们拟迎设相畦j!I己的SPF级实验动物房众所罔知实验动物房设施的规范建|殳和顺利远行是彳效应用实骑动物的前提条件。冈此，我I借箍闰外先进曲实验动物房设计疗案，吸纳国内高品质实验动物房设施的优点和蛮骑动物科学专家的建议Jr经过充分的jI_j研沧f，最终确定适合本所科学研究工作
9、发展寅际需要的SPF级耍验动物房建设案，我们新望该实验动物房的建立能有效促进家蠡医学囊验曲物模型及药物筛选体系的研究成果利川经典的小鼠人类瘵璃模型向高等哺乳动物进行转化。为r增进同家咂点耍验窀的开放含怍机制水义介并SPF缎实验动物房的没i|与建嫂规埘与业界同行共探讨1 SPF级实验动物房总体布局和设计依据实验动物房化干新建的IlIf市大学家虫基I爿纽生物学国家重点实验拿大接负一楼总面积288 89m2。按雕实州、经济的朦则”进行醴j|规划，严格按照高质精、高件能进行建设，确保内部设施逃到I目家标准。往整个实验动物房的i!乏1和施T过程巾，合理布置辑种设施利于抨种设备功能的曩观。总体布局的麒划址
10、：有利于防亍弁疾病的传播n避免动物之mI的辑I毕f：扰和交义感染耙蛮验人员操作人捉、赏验动物、寅驻物品，空7C等均按单向流动实现人盟流、动物淀，物品流的分离确侏实骏动物不会感染外米微生物蜜验动物脐的l：艺设计依据阉标(；lilt 14925-2001实验动物环境捷没施1、GBT 50447-2008蜜验动物i殳施建兢技术规范2以5乏_I荚文什规定2 SPF纽实验动物房建筑与基础设施设计概况2 l平面结构撤瓣所需实验动物的种类、敫艟、密度，饲养日椿及方法的不同对动物肼避行分f确定饲莽窜的数精世其晰。动物饲养室而祧总计154 75 nr可满足动物的饲养和繁行I：作动物脐内功能分M：动物饲养窀4间其
11、中小I1鼠饲养窜3问衙积分别为33 83、33 59，33 61 m，兔侧井审I问，面袄为53 72 III。，小n鼠饲养窜和兔饲养搴进打分雕井像证一定的审问距离；检痤审l问，Jfj j+实验动物进n的捡疫：解剖宣l日】川于各项动物蛮验；清物暂存审和浦洗问各1 fH】，分别用于洁净物品的储存和宴验玎品的洗刷、消毒、高缝火菌等处理_I：作；库房2问，用J+宴验窜常规牦I于的储存；夺渊机房1问川于窀渊机组和风机i殳备的安装等；监控童I问朋J：对_B1：境乐统及设蔷机组备项参数进r监测和拉制动物席的平面佑局如雕I所_；。一、 =弋JL馥_ 童陆 矧驯二品麴丽淹西圈!璺自!竺*n “o|=#=；=一I
12、mI 250 2，I245m 2400 4000 3R J“一*m”。ndish,ionisin nnil ofmilli附lrt囤l s”组实验动糟房平面设计圈Fig I A plane view of the SPF舯dc l山mIoq越t枷l filily万方数据第3期 崔红娟等：SPF级实验动物房的设计与建设22装饰材料实验动物房的装修材料如门窗、墙体和地面材料的选择非常重要，用于动物实验室的建筑材料和表面涂料均要达到生物安全要求旧1。因此，本实验动物房严格按国家标准，选择环保耐用、便于清洁维护的建筑材料。墙、顶和门均采用占=50 mm厚度的优质彩钢夹芯保温板和专用电泳铝合金型材。要求
13、材料的表面平整性好，隔音量128 dB(A)；保温性能好，保温板传热系数为25 Wm2 K。室内墙与墙、墙与顶板、墙与地面均由专用铝合金型材圆弧过渡连接，无积尘死角，以达到净化要求。无菌区及相关区域选用防静电PVC地板，具有不吸尘、不产尘、耐酸碱腐蚀及耐冲洗等特点。23环境控制系统231 温湿度、噪音及照度控制系统实验动物的健康生长和繁育极易受到环境的影响，温度变化对实验动物的健康影响较大。按照国标的要求，动物房对不同区域的温湿度分别进行控制，结合重庆市气候潮湿的特点，温湿度控制的具体参数设置如下：万级区的温度为2026，最大日温差3，相对湿度40一70；10万级的温度为1827，相对湿度30
14、70。噪音能引起实验动物的躁动、恐慌，对实验动物的健康生长和繁育产生负面影响，啮齿类动物对噪音尤为敏感。为使实验动物健康生长，保证噪音60 dB(A)，同时在送回风管相应位置装有微孔板消声器，以减少噪音的产生。根据功能需要，并保证动物的正常生长，动物照度和工作照度分别控制在1520 lx和150300 lx，明暗交替时间为1212 h。净化系统内采用吸顶式净化灯，该灯具有不吸尘、不产尘、防静电等特点，可满足净化系统照明的要求。232洁净度、换气次数及压差控制系统为避免实验动物受到污染，减少不必要的损失，严格要求动物房及其设施的洁净度。饲养室、洁净走道和洁物暂存室等空气洁净度为万级(粒径I05
15、lxm的粒子密度3531万颗m3)；污物走道、更衣室和缓冲区等空气洁净度为10万级(粒径05恤m的粒子密度。35131万颗m3)。沉降菌最大平均浓度为：万级区010何min、谚90皿，10万级区033“J“min、谚90皿。净化过滤系统分初、中、高3级过滤，有效阻止外源性病原体的进入，保证动物房不被外界环境污染。高效过滤器采用无隔板形式，使其具有效率高、容尘量大、使用寿命长、初阻力小的特点，降低系统运行能耗。由于实验动物自身及其代谢产物散发的气味，会影响动物的健康生长，其中尿液散发的氨气危害最大，所以需通过换气系统排出动物代谢所产生的二氧化碳、氨等有害气体，净化实验室空气，确保实验动物的正常生
16、活条件。换气次数影响温度和相对湿度，且实验动物对气流速度及其声音十分敏感一J，因此换气次数并不是越多越好，而是需要合理控制。设计方案要求：万级区换气次数20次；10万级区换气次数15次，并可调节。为防止动物饲养室内空气交叉污染、有害气体扩散及饲养室与污物通道间逆向污染，使空气保持固定的流向，避免空气对流。洁净走道、饲养室、污物走道及室外之间的压力梯度应该是逐渐递减的关系【4 J，具体压力参数设置如下：洁净走道35 Pa，饲养室25Pa，污物走道15 Pa，室外0 Pa。233空调通风系统 良好的空调通风系统是实验动物房温度、湿度及洁净度的重要保障。本实验动物房采用全新通风系统，其中：小鼠饲养系
17、统选用JK1系统，风量10 000 m3h，冷量93 kW，排风6 000 m3h；兔饲养系统选用X1系统，风量2 500m3h，冷量15 kW，排风2 500 m3h；清洗间、库房室、解剖室各配1台500 m3h的风机盘管。要求该系统气流均匀柔和，送风气流设计采用顶送风，墙壁下侧排风；组合式净化空调器冷热源由风冷热泵机组提供，实现冷、热量回收，回收率大于70，减少能耗；送排风管表面采用保温材料覆盖，有效防止气流运行过程中冷热量损失。考虑到对环境的保护，排风系统装有活性碳过滤器，并配有喷淋除臭处理装置，在排入大气前对排风进行除臭处理。234 自控系统 自控系统对保证实验动物房的长期、安全及正常
18、运行起关键作用。本实验动物房采用一套完善的自控系统。风冷热泵机组自带电脑，自动控制水温、设定参数、设置时间、显示报警，实现功能保护、记忆、状态显示和密码保护等多种功能。饲养间温湿度由传感器自动设定，温控器改变冷冻水的流量，实现自动控制温度。在组合式空调器内，安装有电极式加湿器，该加湿器带有控制器，可以实现湿度控制自动化。自控系统的变频器自动调节空调通风系统使送风量恒定，压差传感器自动调整排风量，达到各房间的压力要求。另外设有故障报警和初、中、高效过滤器堵塞报警。万方数据506 蚕业科学 2011；37(3)3 SPF级实验动物房的运行与管理方案31规章制度与人员培训制定SPF级实验动物房管理规
19、范细则、人员进入SPF级实验动物房操作规范、动物进入SPF级实验动物房操作规范、物品进入SPF级实验动物房操作规范、物品消毒标准化流程、动物饲养标准化流程等科学的管理制度和标准化的实验操作规范，确保SPF级实验动物房的正常运行。所有进入动物房的实验人员和工作人员必须通过岗前专业培训，学习动物房内主要设施的特点、动物房管理制度、实验操作标准化规范及注意事项；并定期体检。所有人员在患病期间，尤其是感染人畜共患病的，不得进入实验动物房。32内部设施的维护与管理实验动物房内部设施的安装、调试由专业技术人员完成，任何人不得随意变动设置参数。工作人员定期保养空调通风系统；每天监测温湿度、照度、压差及各设备
20、参数是否正常并进行记录。33实验动物与物品流向的规范化管理人员、动物和物品的进出严格按照单向流动的原则。人员流向：外环境_更衣室_缓冲区_洁净走道_+实验室_洁净走道_缓冲区一外环境。动物流向：购买实验动物一检疫室_饲养室_+洁净走道+缓冲区_解剖室。物品流向：清洗间_高压灭菌传递窗_洁物暂存室-十实验室_缓冲区_+外环境。34保证屏障环境内的洁净度保证屏障环境内的清洁卫生，定期对饲养室、饲养笼架进行消毒处理。所有进入动物房的物品都要进行消毒灭菌。根据各种物品的不同特性，合理选择相应的消毒灭菌试剂及方式、方法。35合理安排Et常的管理工作安排专人做好日常管理工作，负责人员进出登记册、动物进出登
21、记册、物品进出登记册、动物实验登记册、动物房环境指标记录本的登记和管理。建立实验动物数据库，对每次购进的动物的来源、品系、数量和体质量进行登记造册。实验动物进人饲养室之前必须在检疫室进行检疫，并做好检疫情况记录。36妥善处理动物尸体动物实验结束后，依照实验动物手册的相关规定处死动物，动物尸体暂时存放于一20冰箱，由专业人员统一送到处理厂焚烧处理。4讨论SPF级实验动物房的设计由于其自身功能的独特性，比其它洁净室的设计更为复杂。而高质量的实验动物能为科学研究提供可靠的实验素材，使实验结果准确、科学、稳定、可重复。因此，建立合格标准的SPF级实验动物房是开展高水平研究工作的必要条件之一。随着家蚕功
22、能基因组研究的纵深发展，我国蚕业科学正进入一个新兴的历史发展阶段。目前，家蚕在生物反应器、医药保健、生物新材料等方面的应用已显示出巨大的潜力。而实质性推动家蚕成为有效的药物筛选平台并与人类疾病动物模型相衔接，是我们面临的重要挑战之一。因此，启动SPF级实验动物房的建设是加快我国家蚕功能基因研究、拓宽家蚕研究领域、振兴蚕业科学的重要平台。相信随着我国蚕学SPF级实验动物房的建立，家蚕医学实验动物模型及药物筛选模型与经典的小鼠人类疾病模型将会有机的结合，一些基因的功能在高等实验动物模型中会得到佐证。蚕业科学复兴之花将与医学和生命科学之花竞相争艳，大放异彩。参考文献(References)1 中华人
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24、点实验室,重庆,400716刊名： 蚕业科学英文刊名： SCIENCE OF SERICULTURE年，卷(期)： 2011,37(3)被引用次数： 1次参考文献(4条)1.中华人民共和国国家质量技术监督局 GB/T 14925-2001实验动物环境与设施 20012.中华人民共和国住房和城乡建设部 GB/T 50447-2008实验动物设施建筑技术规范 20083.才廷波;董少宁 实验动物房洁净空调的研究综述期刊论文-吉林农业科技学院学报 2007(04)4.于新国;田野 实验动物房空调实践体会期刊论文-洁净与空调技术 2009(02)本文读者也读过(10条)1. 许龙霞.赵爱春.龙定沛.谭
25、兵.向仲怀.XU Long-Xia.ZHAO Ai-Chun.LONG Ding-Pei.TAN Bing.XIANG Zhong-Huai基于C31整合酶的高等真核生物基因组操作技术研究进展期刊论文-蚕业科学2011,37(3)2. 黄新兰.陈琴华.季红兰 通过药品GMP认证检查提升对实验动物房的管理水平期刊论文-中国医药指南2010,8(1)3. 宋华权.王伟民.刘根 郑州大学实验动物中心大楼环境控制系统期刊论文-建筑2009(20)4. 柴世庆 SPF动物的舍内微生物气溶胶检测及其桑椹胚冷冻保存的研究学位论文20065. 郑陶 关于实验动物设施改造达标的经验和体会期刊论文-实验动物科学与
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