實驗動物學：實驗動物的環(huán)境與設施

1、 實驗動物的環(huán)境與設施實驗動物的環(huán)境與設施 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一一. 實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境二二. 實驗動物設施及其運行管理實驗動物設施及其運行管理一一. 實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境 1 1 實驗動物環(huán)境的概念實驗動物環(huán)境的概念 實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境：人工控制的，供實驗動物繁：人工控制的，供實驗動物繁殖、生長的特定場所及相關條件，即圍繞實驗殖、生長的特定場所及相關條件，即圍繞實驗動物的所有事物的總和。動物的所有事物的總和。實驗動物生產(chǎn)設施實驗動物生產(chǎn)設施 指用于實驗動物生產(chǎn)的建筑物、設備的總和。指用于實驗動物生產(chǎn)的建筑物、設備的總和。實驗動物實驗設施實驗動物實驗設施 指以研究、試驗、教學、生

2、物制品、藥品生產(chǎn)等指以研究、試驗、教學、生物制品、藥品生產(chǎn)等為目的進行實驗動物飼育、試驗的建筑物、設備的為目的進行實驗動物飼育、試驗的建筑物、設備的總和?？偤汀嶒瀯游锾厥鈱嶒炘O施實驗動物特殊實驗設施 包括感染動物實驗設施包括感染動物實驗設施(動物生物安全實驗室動物生物安全實驗室)和和應用放射性物質(zhì)或有害化學物質(zhì)等進行動物實驗的應用放射性物質(zhì)或有害化學物質(zhì)等進行動物實驗的設施。設施。2010年新國標的設施定義簡化、準確，增加了實驗動物特殊實驗設施一一. 實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境外環(huán)境外環(huán)境內(nèi)環(huán)境內(nèi)環(huán)境 大環(huán)境大環(huán)境小環(huán)境小環(huán)境一一. 實驗動物環(huán)境實驗動物環(huán)境2 2 實驗

3、動物環(huán)境監(jiān)控的意義：實驗動物環(huán)境監(jiān)控的意義： （1 1）保證實驗動物健康和質(zhì)量標準化。）保證實驗動物健康和質(zhì)量標準化。 （2 2）為實驗動物工作者提供適宜的條件，）為實驗動物工作者提供適宜的條件，并保障人們的身體健康，不受危害因素并保障人們的身體健康，不受危害因素的傷害。的傷害。 （3 3）保障實驗研究獲得正確的結果。）保障實驗研究獲得正確的結果?；蛐突蛐捅憩F(xiàn)型表現(xiàn)型演出型演出型發(fā)育環(huán)境發(fā)育環(huán)境周圍環(huán)境周圍環(huán)境發(fā)育環(huán)境：生物體的基因組成胚胎發(fā)育過程中發(fā)育環(huán)境：生物體的基因組成胚胎發(fā)育過程中環(huán)境因素影響，如母體生殖期健康狀況等環(huán)境因素影響，如母體生殖期健康狀況等周圍環(huán)境：氣候因素，理化因素，

4、營養(yǎng)因子，周圍環(huán)境：氣候因素，理化因素，營養(yǎng)因子，居住因素，生物因素等居住因素，生物因素等3 3 實驗動物環(huán)境控制與動物實驗結果實驗動物環(huán)境控制與動物實驗結果的關系的關系 R=(A+B+C)DE R 實驗動物的總反應實驗動物的總反應 A 實驗動物種的共同反應實驗動物種的共同反應 B 動物品種及品系特有反應動物品種及品系特有反應 C 動物個體反應（個體差異）動物個體反應（個體差異） D 環(huán)境的影響環(huán)境的影響 E 實驗誤差實驗誤差4 4 環(huán)境因素的分類環(huán)境因素的分類 1. 氣候因素氣候因素 溫度、濕度、風速等溫度、濕度、風速等 2. 理化因素理化因素 光照、噪聲、粉塵、有害氣體等光照、噪聲、粉塵、

5、有害氣體等 3. 生物因素生物因素 空氣中的微生物、社會因素和飼養(yǎng)密度等空氣中的微生物、社會因素和飼養(yǎng)密度等 4. 居住因素居住因素 籠具、墊料、給食器、飲水器等籠具、墊料、給食器、飲水器等 5 5 環(huán)境因素對實驗動物的影響環(huán)境因素對實驗動物的影響 （1）溫度）溫度 20 -26 影響生長發(fā)育和繁殖影響生長發(fā)育和繁殖 在低溫環(huán)境下性周期出現(xiàn)較遲，產(chǎn)仔數(shù)減在低溫環(huán)境下性周期出現(xiàn)較遲，產(chǎn)仔數(shù)減少，死胎率增加，泌乳量及離乳率均減少，小少，死胎率增加，泌乳量及離乳率均減少，小鼠尾長縮短；高溫下雄性小鼠出現(xiàn)睪丸和附睪鼠尾長縮短；高溫下雄性小鼠出現(xiàn)睪丸和附睪萎縮，精子形成能力下降，懷孕大鼠死亡率增萎縮，精

6、子形成能力下降，懷孕大鼠死亡率增加加對小鼠（對小鼠（ICR，裸鼠）和大鼠（，裸鼠）和大鼠（Wistar）的體重、攝食量及攝水量無明顯影響的環(huán)境溫度范圍）的體重、攝食量及攝水量無明顯影響的環(huán)境溫度范圍 性環(huán)境溫度動物數(shù)周期456789122018.31.9*29.51.633.20.936.20.837.41.138.41.5142022.51.827.52.5*31.21.934.62.036.02.238.72.0162022.71.827.72.4*30.82.0*33.61.4*36.21.837.72.2182022.62.127.11.9*32.52.234.62.736.42.43

7、9.13.3202023.60.730.11.333.11.435.41.737.72.038.11.8222023.30.730.61.033.31.134.81.336.91.439.41.8242022.71.229.61.133.01.436.91.638.01.639.41.8262022.21.128.91.032.72.034.02.136.42.037.32.5282019.71.4*25.81.4*29.71.9*30.63.8*32.31.8*33.62.8*302014.50.8*20.81.6*26.81.8*27.84.1*30.31.9*31.41.1*32610.

8、21.4*16.41.5*22.92.3*24.41.6*25.22.2*27.52.1*122017.71.0*25.21.326.71.228.41.428.81.929.31.7142020.11323.32.425.61.327.71.625.61.530.91.8162019.61.523.01.925.41.227.11.428.71.630.11.4182020.01.323.71.625.81.427.71.728.41.929.41.9202020.51.225.71.026.91.228.41.629.91.830.91.7222020.81.326.01.527.41.6

9、28.41.429.51.729.32.1242020.01.224.81.026.91.328.51.729.82.331.02.1262019.61.124.31.226.42.427.02.328.62.029.82.3282017.61.2*22.61.2*23.92.0*24.41.8*25.81.1*26.71.9*302013.90.6*19.11.0*24.21.2*22.91.6*23.51.7*24.61.5*321410.61.4*15.51.5*21.11.5*20.21.5*21.60.7*23.91.6*各種環(huán)境溫度對小鼠發(fā)育的影響各種環(huán)境溫度對小鼠發(fā)育的影響 處理

10、日數(shù)環(huán)境溫度23環(huán)境溫度33非妊娠（例數(shù) 6）妊娠（例數(shù) 6）非妊娠（例數(shù) 14）妊娠死亡（例數(shù) 7）妊娠生產(chǎn)（例數(shù) 6）0134.87.9142.25.0140.67.2143.45.7142.27.24134.53.7144.86.1140.610.9142.310.5138.09.18132.85.9145.84.6139.48.8143.19.0140.07.912133.25.7159.36.3153.910.4152.06.3170.32.414133.74.5167.56.6159.47.6158.34.8172.32.116134.02.8165.75.2158.65.9159

11、.04.0169.35.118130.83.0140.34.6156.96.5161.65.7152.08.119130.81.7142.25.4157.35.2160.35.5144.57.820131.23.9142.86.1157.64.7158.24.1140.87.921131.00.9145.07.6156.85.2160.53.7143.36.8環(huán)境溫度（環(huán)境溫度（23，33）對妊娠與非妊娠大鼠血壓）對妊娠與非妊娠大鼠血壓 （1）溫度 影響代謝影響代謝 溫度影響代謝水平，攝食量與溫度影響代謝水平，攝食量與溫度呈負相關；影響呼吸和心跳溫度呈負相關；影響呼吸和心跳環(huán)境溫度的變化伴隨小

12、鼠（環(huán)境溫度的變化伴隨小鼠（Jc1：ICR，雄，雄，8周齡）心搏數(shù)與呼吸數(shù)的變化周齡）心搏數(shù)與呼吸數(shù)的變化 暴露時間（分） （1）溫度 影響健康和抗感染的能力影響健康和抗感染的能力 激發(fā)應激反應激發(fā)應激反應 影響試驗結果影響試驗結果溫度與毒性的關系溫度與毒性的關系 溫度對溫度對3種藥物種藥物LD50的影響的影響藥物藥物LD50（mg/kg）15.526.7苯異丙胺苯異丙胺鹽酸脫氧麻黃堿鹽酸脫氧麻黃堿麻黃堿麻黃堿197.0111.0477.190.033.2565.0表表4-1 4-1 不同環(huán)境溫度時戊巴比妥鈉（不同環(huán)境溫度時戊巴比妥鈉（95mg/kg95mg/kg）腹腔注射導致大鼠死亡率比較腹

13、腔注射導致大鼠死亡率比較 環(huán)境溫度環(huán)境溫度() () 給藥動物數(shù)給藥動物數(shù)( (只只) ) 死亡動物數(shù)死亡動物數(shù)( (只只) ) 死亡率死亡率(%)(%) 12 20 20 10012 20 20 100 14 20 20 100 14 20 20 100 16 20 20 100 16 20 20 100 18 20 10 50 18 20 10 50 20 20 10 5020 20 10 50 22 20 10 50 22 20 10 50 24 20 10 50 24 20 10 50 26 20 7 35 26 20 7 35 28 28 2020 6 6 3030 30 20 11

14、 55 30 20 11 55 32 20 16 80 32 20 16 80（2 2） 濕濕 度度 40%-70%40%-70%絕對濕度：每立方米空氣中的實際含絕對濕度：每立方米空氣中的實際含 水量（水量（g）。）。相對濕度：在特定溫度下，空氣中的相對濕度：在特定溫度下，空氣中的 實際含水量與該溫度的飽實際含水量與該溫度的飽 和含水量的百分比。和含水量的百分比。濕度變化對實驗動物的影響 高溫、高濕時，動物體的蒸發(fā)受到抑制，高溫、高濕時，動物體的蒸發(fā)受到抑制，容易引起代謝紊亂，動物機體抵抗力下容易引起代謝紊亂，動物機體抵抗力下降，發(fā)病率增加。降，發(fā)病率增加。 高濕的情況下有利于病原微生物和寄生

15、高濕的情況下有利于病原微生物和寄生蟲的生長繁殖。蟲的生長繁殖。濕度突然降低（3）氣流和風速 0.2m/s0.2m/s 對體熱散發(fā)的影響對體熱散發(fā)的影響 對屏障設施的影響對屏障設施的影響（4）光照）光照 200/lx200/lx 影響生理及生殖機能影響生理及生殖機能 影響視力影響視力（5 5）噪聲）噪聲 60db60db 對生殖生理的影響對生殖生理的影響 可造成聽源性痙攣可造成聽源性痙攣(6(6）空氣潔凈狀況）空氣潔凈狀況氣體污染氣體污染， 氨氨 14mg/m3 有害氣體，氨、甲基硫醇、硫化氫等有害氣體，氨、甲基硫醇、硫化氫等氨氣濃度高原因氨氣濃度高原因：室內(nèi)溫度上升，動物密度大，通風不良，排泄

16、：室內(nèi)溫度上升，動物密度大，通風不良，排泄物和墊料未及時清除。物和墊料未及時清除。 氨等有害氣體的濃度過高，可直接刺激實驗動物和人的眼結氨等有害氣體的濃度過高，可直接刺激實驗動物和人的眼結膜、鼻腔及呼吸道的粘膜，導致流淚、咳嗽，并危害動物與人的膜、鼻腔及呼吸道的粘膜，導致流淚、咳嗽，并危害動物與人的健康。健康。顆粒污染顆粒污染，5級，級，7級級，8級（原級（原100級，級，10000級，級，100000級）級） 主要是動物皮毛、皮屑、飼料和墊料中的碎屑隨氣流和動物主要是動物皮毛、皮屑、飼料和墊料中的碎屑隨氣流和動物的活動揚起形成塵埃。塵埃除刺激機體產(chǎn)生不良反應外，還是病的活動揚起形成塵埃。塵埃

17、除刺激機體產(chǎn)生不良反應外，還是病原微生物的載體，這些微生物附著在原微生物的載體，這些微生物附著在520m的微粒上漂浮在空的微粒上漂浮在空中，可造成動物的變態(tài)反應。中，可造成動物的變態(tài)反應。（7）空氣中的微生物）空氣中的微生物 空氣中的微生物潔凈度是實驗動空氣中的微生物潔凈度是實驗動物環(huán)境最為重要的監(jiān)測指標之一。常物環(huán)境最為重要的監(jiān)測指標之一。常常以常以空氣落下菌數(shù)空氣落下菌數(shù)表示，表示，普通環(huán)境小普通環(huán)境小于或等于于或等于30個個/皿，屏障環(huán)境小于或皿，屏障環(huán)境小于或等于等于3個個/皿，隔離環(huán)境無檢出皿，隔離環(huán)境無檢出 。 實驗動物繁育、生產(chǎn)設施環(huán)境指標（靜態(tài)）實驗動物繁育、生產(chǎn)設施環(huán)境指標（

18、靜態(tài)） 項 目指 標小鼠、大鼠豚鼠、地鼠犬、猴、貓、兔、小型豬雞屏障環(huán)境隔離環(huán)境普通環(huán)境屏障環(huán)境隔離環(huán)境普通環(huán)境屏障環(huán)境隔離環(huán)境屏障環(huán)境溫度，20-2618-2920-2616-2820-2616-28日溫差，4相對濕度，40-70換氣次數(shù)，次/h，1520815208#1520動物籠具處氣流速度，m/s，0.20 相通區(qū)域的靜壓差，Pa，1050*1050*1050*10空氣潔凈度，級75或775或775或75或7沉降菌最大平均濃度，cfu/0.5h.90mm平皿，3030303氨濃度，mg/m3，14噪聲，dB(A) ，60照度，lx工作照度，200動物照度15-20100-2005-10

19、晝夜明暗交替時間，h12/12或10/14 動物實驗設施（設備動物實驗設施（設備3 3）環(huán)境指標（靜態(tài)）環(huán)境指標（靜態(tài)） 項 目指 標小鼠、大鼠豚鼠、地鼠犬、猴、貓、兔、小型豬雞屏障環(huán)境隔離環(huán)境普通環(huán)境屏障環(huán)境隔離環(huán)境普通環(huán)境屏障環(huán)境隔離環(huán)境隔離環(huán)境溫度，20-2618-2920-2616-2620-2616-26日溫差，4相對濕度，40-70換氣次數(shù)，次/h15208152081520動物籠具處氣流速度，m/s，0.2相通區(qū)域的靜壓差，Pa，1050*1050*1050*50*空氣潔凈度，級75或775或775或75沉降菌最大平均濃度，cfu/0.5h.90mm平皿，3030300氨濃度，m

20、g/m3，14噪聲，dB(A) 60照度，lx工作照度，200動物照度15-20100-2005-10晝夜明暗交替時間，h12/12或10/14（8）飼養(yǎng)密度和社會因素項目項目小鼠小鼠大鼠大鼠豚鼠豚鼠20g單養(yǎng)時單養(yǎng)時20g單養(yǎng)時單養(yǎng)時群養(yǎng)群養(yǎng)（窩）（窩）時時150g單養(yǎng)時單養(yǎng)時150g單養(yǎng)時單養(yǎng)時群養(yǎng)群養(yǎng)（窩）（窩）時時350g單養(yǎng)時單養(yǎng)時350g單養(yǎng)時單養(yǎng)時群養(yǎng)群養(yǎng)（窩）（窩）時時底板面積（底板面積（m2）0.00670.00920.0420.040.060.090.030.0650.76籠內(nèi)高度（籠內(nèi)高度（m）0.130.130.130.180.180.180.180.210.21項目項

21、目地鼠地鼠貓貓豬豬雞雞100g單養(yǎng)時單養(yǎng)時100g單養(yǎng)時單養(yǎng)時群養(yǎng)群養(yǎng)（窩）（窩）時時2.5kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時2.5kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時20kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時20kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時2kg單單養(yǎng)時養(yǎng)時2kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時底板面積（底板面積（m2）0.010.0120.080.280.370.961.20.120.15籠內(nèi)高度（籠內(nèi)高度（m）0.180.76(棲木棲木)0.60.80.40.6項目項目兔兔犬犬猴猴2.5kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時2.5kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時群養(yǎng)群養(yǎng)（窩）（窩）時時10kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時1020kg單單養(yǎng)時養(yǎng)時20kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時4kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時48kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時8kg單養(yǎng)時單養(yǎng)時底板面積（底

22、板面積（m2）0.180.20.420.611.50.50.60.9籠內(nèi)高度（籠內(nèi)高度（m）0.350.40.40.80.91.10.80.851.1飼養(yǎng)密度飼養(yǎng)密度 飼養(yǎng)室每平方米面積收容飼養(yǎng)室每平方米面積收容的成年實驗動物最大密度，大的成年實驗動物最大密度，大約是小鼠約是小鼠100100只、大鼠只、大鼠5050只、豚只、豚鼠鼠2020只、兔只、兔4 4只、狗只、狗1 1只、猴只、猴1 1只只。 飼養(yǎng)空間狹小二二 實驗動物設施實驗動物設施實驗動物設施的一般組成：實驗動物設施的一般組成： 飼育室、實驗室、檢疫室、飼育室、實驗室、檢疫室、洗刷消毒間、廢物處理設施、洗刷消毒間、廢物處理設施、辦公室

23、、機房、庫房等辦公室、機房、庫房等實驗動物設施的分類：實驗動物設施的分類： （一）（一）普通環(huán)境普通環(huán)境 （二）（二）屏障環(huán)境屏障環(huán)境 （三）（三）隔離環(huán)境隔離環(huán)境實驗動物分類實驗動物分類普通動物普通動物一級動物一級動物 不攜帶人畜共不攜帶人畜共患病和動物烈性傳染病的病原患病和動物烈性傳染病的病原清潔動物清潔動物二級動物二級動物 不攜帶對動物不攜帶對動物威脅大和對科學研究干擾大的病原威脅大和對科學研究干擾大的病原無特殊病原體動物無特殊病原體動物三級動物三級動物 無特無特定的病原微生物和寄生蟲存在定的病原微生物和寄生蟲存在無菌動物無菌動物四級動物四級動物 無可檢出一切無可檢出一切生命體的動物生命

24、體的動物 普通環(huán)境普通環(huán)境符合實驗動物居住的基符合實驗動物居住的基本要求，控制人員和物品、動物出入，不本要求，控制人員和物品、動物出入，不能完全控制傳染因子，適用于飼育普通級能完全控制傳染因子，適用于飼育普通級實驗動物。實驗動物。 通常為單走廊或雙走廊專用房舍，裝設有通常為單走廊或雙走廊專用房舍，裝設有空調(diào)機。室內(nèi)溫度、濕度受一定程度的控制。空調(diào)機。室內(nèi)溫度、濕度受一定程度的控制。應有防野鼠、防昆蟲設施，籠具和墊料要消毒，應有防野鼠、防昆蟲設施，籠具和墊料要消毒，飼料應確保未經(jīng)污染。工作人員進入時應采取飼料應確保未經(jīng)污染。工作人員進入時應采取一定的防疫措施。一定的防疫措施。2. 2. 屏障環(huán)境

25、屏障環(huán)境符合動物居住的要求，符合動物居住的要求，嚴格控制人員、物品和空氣的進出，適嚴格控制人員、物品和空氣的進出，適用于飼育清潔級和用于飼育清潔級和/ /或無特定病原體或無特定病原體（specific pathogen freespecific pathogen free，SPFSPF實驗動實驗動物。物。 SPFSPF級屏障環(huán)境可為正壓屏障構造、級屏障環(huán)境可為正壓屏障構造、負壓屏障構造負壓屏障構造( (生物安全屏障系統(tǒng)生物安全屏障系統(tǒng)) )。亦。亦常將隔離器用作常將隔離器用作SPFSPF級屏障環(huán)境。級屏障環(huán)境。 屏障環(huán)境設計上要求基本與外界隔屏障環(huán)境設計上要求基本與外界隔離，設清潔和污物走廊。

26、空氣要經(jīng)過初離，設清潔和污物走廊?？諝庖?jīng)過初、中、高效三級過濾器凈化后才能進入、中、高效三級過濾器凈化后才能進入室內(nèi)。除特殊用途的生物安全屏障環(huán)境室內(nèi)。除特殊用途的生物安全屏障環(huán)境為負壓外為負壓外,屏障環(huán)境內(nèi)通常應保持正壓屏障環(huán)境內(nèi)通常應保持正壓，不低于，不低于10Pa； 其空氣潔凈度要達到其空氣潔凈度要達到7級。級。屏障系統(tǒng)人、物、動物的流動方向屏障系統(tǒng)人、物、動物的流動方向人人 一更一更 淋浴淋浴 二更二更 風淋風淋 籠具、墊料、飼料籠具、墊料、飼料消毒滅菌消毒滅菌潔凈儲物潔凈儲物動物動物 接收接收 消毒傳遞消毒傳遞 檢疫間檢疫間功能區(qū)域功能區(qū)域潔凈走廊潔凈走廊次潔凈走廊次潔凈走廊洗刷消毒間洗刷消毒間污染走廊污染走廊實驗室實驗室消毒后室消毒后室儲物間儲物間實驗室實驗室實驗室實驗室清潔走廊清潔走廊管管理理區(qū)