實驗動物環(huán)境控制市公開課一等獎省賽課獲獎課件

1第四章試驗動物環(huán)境控制第一節(jié)試驗動物環(huán)境第二節(jié)試驗動物設施第三節(jié)特殊動物試驗設施第四節(jié)設施維護和管理第五節(jié)試驗動物設施環(huán)境監(jiān)測實驗動物環(huán)境控制第1頁2基因型表現(xiàn)型演出型發(fā)育環(huán)境周圍環(huán)境1959年Russell和Bruch提出動物遺傳和環(huán)境之間相互關系學說

在動物試驗中。為了使動物經過試驗處理后反應保持穩(wěn)定，就必須要求每個動物表現(xiàn)型和演出型都保持穩(wěn)定；而要求每個動物表現(xiàn)型和演出型保持穩(wěn)定，就必須對動物生存環(huán)境進行控制。1959-1962年孕婦服用反應停后出生海豹兒實驗動物環(huán)境控制第2頁3環(huán)境對動物試驗處理影響

R=(A+B+C)×D+E式中：R:

試驗動物總反應

A:

試驗動物種屬共同反應

B：動物品種及品系特有反應

C:

動物個體反應（個體差異）

D:

環(huán)境影響（包含試驗處理）

E:

試驗誤差實驗動物環(huán)境控制第3頁4第一節(jié)試驗動物環(huán)境一、試驗動物環(huán)境概念外環(huán)境大環(huán)境內環(huán)境小環(huán)境國家標準：試驗動物環(huán)境及設施（GB14925-）4.2選址4.2.1應避開自然疫源地。生產設施宜遠離可能產生交叉感染動物喂養(yǎng)場所。4.2.2宜選在環(huán)境空氣質量即自然環(huán)境條件很好區(qū)域。4.2.3宜遠離有嚴重空氣污染、振動或噪聲干擾鐵路、碼頭、飛機場、交通要道、工廠、儲倉、堆場等區(qū)域。實驗動物環(huán)境控制第4頁二、試驗動物環(huán)境分類及控制指標試驗動物環(huán)境分類：

1.普通環(huán)境：喂養(yǎng)普通級動物

2.屏障環(huán)境：喂養(yǎng)清潔級、SPF級動物

3.隔離環(huán)境：喂養(yǎng)無菌級、悉生動物5實驗動物環(huán)境控制第5頁61.普通環(huán)境（conventionalenvironment）

普通環(huán)境符合動物居住基本要求，不能完全控制傳染因子，但能控制野生動物進入，適合用于喂養(yǎng)普通級試驗動物。普通環(huán)境溫度犬、兔、猴、小型豬等控制在16-28℃，豚鼠、地鼠控制在18-29℃范圍；日溫差≤4℃，相對濕度控制在40-70%，換氣次數(shù)最少8次/h。實驗動物環(huán)境控制第6頁72.屏障環(huán)境（barrierenvironment）屏障環(huán)境符合動物居住要求，嚴格控制人員、物品和空氣進出，適合用于飼育清潔級及無特定病原體級試驗動物。屏障環(huán)境是專門為清潔級、SPF級動物喂養(yǎng)和動物試驗設計環(huán)境，符合動物居住要求。經過對出入屏障環(huán)境人員、物品、動物和空氣潔凈度控制，防止各種可能傳染因子傳入屏障環(huán)境內；經過對溫濕度、噪聲和換氣次數(shù)等各種理化因子控制，給試驗動物繁育營造良好環(huán)境。屏障環(huán)境溫度控制在20-26℃，日溫差≤4℃；相對濕度控制在40-70%，換氣次數(shù)控制在10-20次/h，空氣潔凈度7級。實驗動物環(huán)境控制第7頁83.隔離環(huán)境（isolationenvironment）采取無菌隔離裝置以保持無菌狀態(tài)或無外來污染物。隔離裝置內空氣、飼料、水、墊料和設備應無菌，動物和物料動態(tài)傳遞須經特殊傳遞系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能確保與環(huán)境絕對隔離，又能滿足轉運動物時保持內環(huán)境一致。適合用于飼育無特定病原體、悉生及無菌試驗動物。隔離環(huán)境溫度控制在20-26℃，日溫差≤4℃；相對濕度控制在40-70%，換氣次數(shù)控制在10-20次/h，喂養(yǎng)無菌動物或悉生動物隔離裝置空氣潔凈度為5級。為了確保良好隔離環(huán)境，隔離裝置內外靜壓差要保持在50Pa。實驗動物環(huán)境控制第8頁9指標普通環(huán)境屏障環(huán)境溫度（℃）18-2920-26日溫差（℃）≤4℃相對濕度（%）40–70最小換氣次數(shù)（次/小時）815動物籠具處氣流速度（米/秒）≤0.2相通區(qū)域最小靜壓差（Pa）---≥10空氣潔凈度（級）---7級沉降菌最大平均數(shù)（個/平皿）---≤3氨濃度（mg/m3）≤14噪聲（dB）≤60工作照度（Lux）≥200晝夜明暗交替時間（小時）12/12或10/14動物試驗室環(huán)境控制指標實驗動物環(huán)境控制第9頁10環(huán)境分類使用功效適用動物等級普通環(huán)境---試驗動物生產、動物試驗、檢疫普通動物屏障環(huán)境正壓試驗動物生產、動物試驗、檢疫清潔動物、SPF動物負壓動物試驗、檢疫清潔動物、SPF動物隔離環(huán)境正壓試驗動物生產、動物試驗、檢疫SPF動物、悉生動物、無菌動物負壓動物試驗、檢疫SPF動物、悉生動物、無菌動物不一樣試驗動物環(huán)境使用功效和適用動物等級實驗動物環(huán)境控制第10頁111.確保試驗動物健康和質量標準化2.保障試驗研究取得正確結果3.合乎標準環(huán)境為動物試驗工作者提供適宜工作環(huán)境，防止不利原因對人傷害。試驗動物環(huán)境控制意義實驗動物環(huán)境控制第11頁12第二節(jié)試驗動物設施試驗動物設施是指與試驗動物和動物試驗相關建筑物和設備總和，能夠為試驗動物和動物試驗提供能夠控制、穩(wěn)定、適合試驗動物生長/繁殖環(huán)境。依據(jù)功效，可分為：

生產繁殖設施動物試驗設施普通設施屏障設施隔離設施實驗動物環(huán)境控制第12頁13一、普通設施

普通設施應符合普通環(huán)境控制要求，用于喂養(yǎng)普通級動物。設施通常為單走廊專用房舍，有空調和送、排風裝置，有防野鼠、防昆蟲辦法。另外還應配置動物試驗室、手術室、清洗室、籠器具和飼料墊料倉庫。因普通級大動物糞尿排泄量大，在設施建造設計時應注意足夠通風換氣量和通暢下水管道?；\具要定時清洗消毒，飼料應確保未污染和霉變。工作人員進入時應采取一定防護辦法，如穿著工作服，戴口罩、帽子和手套。實驗動物環(huán)境控制第13頁14二、屏障設施依據(jù)屏障控制規(guī)模大小，分為：1.全屏障系統(tǒng)2.屏障單元：3.局部屏障設備實驗動物環(huán)境控制第14頁15全屏障系統(tǒng)普通設計為雙走廊或三走廊空氣要經過初、中、高效三級，其空氣潔凈度要到達7級（相當于美國宇航局標準10000級）。屏障系統(tǒng)內保持正壓，經過設定清潔走廊、喂養(yǎng)室/動物試驗室和污物走廊之間壓差調整氣流走向。屏障系統(tǒng)出入口普通都設兩道門，形成緩沖間（氣閘），預防開門時外界空氣逆流進入屏障系統(tǒng)內。實驗動物環(huán)境控制第15頁16雙走廊屏障系統(tǒng)內人、動物、物品移動路向實驗動物環(huán)境控制第16頁171.氣流走向

清潔走廊喂養(yǎng)室/動物試驗室次清潔走廊外部區(qū)域2.人員走向：

更衣室淋?。L淋）清潔走廊喂養(yǎng)室/動物試驗室次清潔走廊更衣室3.物品移動走向耐高壓物品：

物品高壓滅菌內準備室清潔走廊喂養(yǎng)室/動物喂養(yǎng)室次清潔走廊外部區(qū)域

不耐高壓物品：

物品傳遞窗噴霧消毒內準備室清潔走廊喂養(yǎng)室/動物喂養(yǎng)室次清潔走廊外部區(qū)域屏障系統(tǒng)內人流、物流、氣流走向（以雙走廊為例）實驗動物環(huán)境控制第17頁18實驗動物環(huán)境控制第18頁2.屏障單元：

將單間喂養(yǎng)室/動物試驗室進行凈化控制，用于清潔級大小鼠喂養(yǎng)/動物試驗，但其清洗、高壓滅菌、倉庫等設施并不連成一體。常見于動物試驗規(guī)模較小研究所或醫(yī)院。19實驗動物環(huán)境控制第19頁203.局部屏障設備：

層流架獨立通氣籠盒（IVC）層流架獨立通氣籠盒（IndividuallyVentilatedCages，IVC）實驗動物環(huán)境控制第20頁21屏障系統(tǒng)與IVC設備在通風換氣上差異進氣孔出氣孔實驗動物環(huán)境控制第21頁22三、隔離設施隔離設施是采取特制隔離裝置以營造與外界隔離環(huán)境，用于無菌動物制備、無菌動物和悉生動物維持和動物試驗。亦可用于SPF動物保種和普通感染性試驗?？芍糜谑覂绕胀ōh(huán)境中運轉。無菌隔離器可用硬質或軟質材料制成。硬質材料采取PVC塑料或不銹鋼，軟質材料通常采取聚乙烯透明塑料，通氣后鼓脹成型。當前全世界應用最廣泛是聚氯乙烯全透明薄膜隔離器。實驗動物環(huán)境控制第22頁23隔離器基本結構示意圖實驗動物環(huán)境控制第23頁24第三節(jié)特殊動物試驗設施感染性動物試驗設施放射性動物試驗設施特殊化學物質動物試驗設施實驗動物環(huán)境控制第24頁25危險度1級（無或極低個體和群體危險）

不太可能引發(fā)人或動物致病微生物。如大腸桿菌、乳酸桿菌等危險度2級（個體危險中等，群體危險低）

病原體能夠對人或動物致病，但對試驗室工作人員、小區(qū)、牲畜或環(huán)境不易造成嚴重危害。試驗室暴露可能會引發(fā)嚴重感染，但對感染有有效預防和治療辦法，而且疾病傳輸危險有限。如傷寒桿菌、沙門氏菌、致病性大腸桿菌等危險度3級（個體危險高，群體危險低）

病原體通常能引發(fā)人或動物嚴重疾病，但普通不會發(fā)生感染個體向其它個體傳輸，而且對感染有有效預防和治療辦法。如霍亂弧菌、炭疽桿菌等危險度4級（個體和群體危險均高）

病原體通常能引發(fā)人或動物嚴重疾病，而且很輕易發(fā)生個體之間直接或間接傳輸，對感染普通沒有有效預防和治療辦法。如SARS病毒、甲流病毒等WHO《試驗室生物安全手冊》第三版漢字版感染性微生物危險度等級分類實驗動物環(huán)境控制第25頁26

感染性動物試驗設施設計理念防護辦法：二段封閉防護：1.病原體和人隔離開：

生物安全柜、個人防護和執(zhí)行SOP2.感染性試驗室和外界環(huán)境隔離開：

試驗室建筑設計實驗動物環(huán)境控制第26頁感染性動物試驗室等級ABSL-1（Animalfacility-BiosafetyLevel-1，P1）---適合用于危險度1級微生物ABSL-2（Animalfacility-BiosafetyLevel-2，P2）---適合用于危險度2級病原微生物ABSL-3（Animalfacility-BiosafetyLevel-3，P3）---適合用于危險度3級病原微生物ABSL-4（Animalfacility-BiosafetyLevel-4，P4）---適合用于危險度4級病原微生物27實驗動物環(huán)境控制第27頁28不一樣級別感染性動物試驗室要求ABSL-1適用：危險度1級（無或極低個體和群體危險）動物飼育室要求：(1)選址應符合試驗動物設施環(huán)境要求。(2)試驗室應含有預防昆蟲、野鼠等動物進入和試驗動物外逃辦法。(3)應考慮人流、物流、動物流合理設置，動物進入宜與人員和物品進入通道分開。(4)在試驗室門口處應設一更，個人服裝與試驗室工作服分別放置。(5)每個試驗室宜設洗手池，設置靠近出口處。(6)試驗室墻壁、天花板和地面應平整、易清潔、不滲水、耐化學品和消毒劑腐蝕。地面應防滑、無縫隙，不得鋪設地毯。試驗臺面應防水，耐腐蝕、耐熱。(7)試驗室內應考慮到動物照度。試驗操作時均應確保工作照明，防止無須要反光和閃光。實驗動物環(huán)境控制第28頁29ABSL-2適用：危險度2級（個體危險中等，群體危險低）

ABSL-2是在ABSL-1操作規(guī)范、處理方法、安全設備和試驗室要求基礎上建立起來。喂養(yǎng)室門應保持關閉，有顯著“生物危害”標志牌。動物飼育室要求：（1）應分別設置動物飼育室和試驗操作室、檢疫觀察室。動物試驗宜在隔離器、IVC和生物安全柜內進行。（2）門應帶鎖、可自動關閉。試驗室門應含有可視窗。動物試驗室不宜設下水地漏。（3）應設置恒溫恒濕空調通風系統(tǒng)和空氣凈化機組，普通宜采取全新風。（4）應配置高壓蒸汽滅菌器。（5）污物處理應確保滿足試驗室運轉和控制污染要求。固體廢棄物經高壓蒸汽滅菌后交環(huán)境保護部門統(tǒng)一處理；污染廢水必須經過有效消毒。有害污染廢棄物要與普通廢棄物分開放置（6）應有可靠電力供給和應急照明。確保緊急情況下基本設備用電需要。(7)應按要求設置火災報警、消防器材以及洗眼設施。實驗動物環(huán)境控制第29頁30ABSL-3適用:

危險度3級（個體危險高，群體危險低）三級試驗動物生物安全試驗室（ABSL-3）適合用于喂養(yǎng)接種了危險度3級微生物動物。這種病原微生物對人體、動植物或環(huán)境含有高度危險性，主要經過氣溶膠使人傳染上嚴重甚至是致命疾病，或對動植物和環(huán)境含有高度危害致病因子。試驗人員需接收過專門操作訓練，并由含有上述工作經驗能勝任科學人員監(jiān)督管理。ABSL-3要有雙重密封門或氣閘室（緩沖隔離室）和外界隔離試驗區(qū)。外部空氣經過高效過濾器送入室內，排出空氣亦需經高效過濾器過濾。感染材料全部操作應在生物安全柜內或其它封閉設備內進行。全部傳染性液體或固體廢棄物應先經過高溫高壓或化學處理去除污染后再處理。實驗動物環(huán)境控制第30頁31ABSL-3設施設備要求：（1）應為全封閉系統(tǒng)，有清潔區(qū)、半污染區(qū)和污染區(qū)組成，各區(qū)之間設緩沖間。（2）室內配管線應內藏，適應熏蒸消毒和沖洗消毒需要。（3）動物喂養(yǎng)區(qū)和生物安全柜內應保持負壓，排出氣體應經過高效過濾器過濾。（4）每個動物試驗室出口處附近要有自動開關洗手池。（5）在適當位置安置高壓滅菌器，感染性廢棄物在運出ABSL-3前必須經高壓滅菌。實驗動物環(huán)境控制第31頁32ABSL-4適用:

危險度4級（個體和群體危險均高）四級試驗動物生物安全試驗室（ABSL-4）是最高度安全試驗室。適合用于未知或能引發(fā)致命疾病，對個人有高度風險病原體工作。試驗人員應經過專門操作培訓，并由有經驗科學人員監(jiān)督管理。采取獨立建筑物內用隔離區(qū)和外部隔斷結構。依據(jù)對應隔離等級使室內保持負壓。在密封型(即Ⅲ級)生物安全柜內進行試驗，工作人員應穿上經過維持生命裝置換氣整體式正壓個人防護服。非本區(qū)工作人員禁止入內。實驗動物環(huán)境控制第32頁33ABSL-4在ABSL-3設施設備基礎上，還要求：（1）獨立建筑物，應設置隔離區(qū)和一定相關區(qū)域。（2）墻、屋頂應耐水和封閉，排氣管、電線、煤氣、水管等也應封閉