實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境生態(tài)學(xué)課件

第四章

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境控制

一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施、普通環(huán)境、屏障環(huán)境、隔離環(huán)境的概念。二、屏障系統(tǒng)人、物和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物移動(dòng)路向。三、感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的分級(jí)。四、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（表4-1）重點(diǎn)掌握實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心

內(nèi)容

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境

第二節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施

第三節(jié)特殊動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施

第四節(jié)設(shè)施的維護(hù)和管理

第五節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施的環(huán)境監(jiān)測(cè)

genotype基因型發(fā)育環(huán)境developmentalphenotype表現(xiàn)型周?chē)h(huán)境proximatedramatype演出型一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境控制的重要性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的性狀是遺傳和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有關(guān)因素的關(guān)系可用下面的公式來(lái)表示。

R=(A+B+C)D+E

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是對(duì)演出型的一種影響處置R—實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的總反應(yīng)A—實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種的共同反應(yīng)

B—實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品種、品系的特有反應(yīng)；

C—實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的個(gè)體反應(yīng)(個(gè)體差異)；

D—環(huán)境影響；

E—實(shí)驗(yàn)誤差。

公式中A、B、C屬遺傳因素，D是環(huán)境因素，與動(dòng)物的總反應(yīng)呈正相關(guān)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的人工控制程度越高，生活在該環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物就越具有一致性，即使不同時(shí)間、地點(diǎn)及人員，只要按相同的規(guī)范操作，均能獲得一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境控制與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系不合格的動(dòng)物及環(huán)境危害實(shí)驗(yàn)人員健康實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境生態(tài)學(xué)：

是研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與環(huán)境相互關(guān)系的分支學(xué)科。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境：

是指人工控制的,供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁殖、生長(zhǎng)的特定場(chǎng)所及有關(guān)條件,即圍繞實(shí)驗(yàn)動(dòng)物所有事物的總和。而界定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生存空間、維持其所需的建筑物和設(shè)備等稱(chēng)之為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施。三、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境有關(guān)概念實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境分類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境內(nèi)環(huán)境外環(huán)境小環(huán)境大環(huán)境屏障環(huán)境

嚴(yán)格控制人員、物品和空氣的進(jìn)出，適用于飼育清潔級(jí)及無(wú)特定病原體級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。屏障環(huán)境溫度控制在20～26℃，日溫差≤4℃；相對(duì)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(jí)。隔離環(huán)境采用無(wú)菌隔離裝置以保持無(wú)菌狀態(tài)或無(wú)外來(lái)污染物。適用于飼育無(wú)特定病原體、悉生及無(wú)菌實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。隔離環(huán)境溫度控制在20～26℃，日溫差≤4℃；相對(duì)濕度控制在40～70%，換氣次數(shù)控制在10～20次/h，飼養(yǎng)無(wú)菌動(dòng)物或悉生動(dòng)物的隔離裝置空氣潔凈度為5級(jí)。為了保證良好的隔離環(huán)境，隔離裝置內(nèi)外的靜壓差要保持在50Pa。表4-2不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的使用功能和適用動(dòng)物等級(jí)環(huán)境分類(lèi)使用功能適用動(dòng)物等級(jí)普通環(huán)境實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、檢疫普通動(dòng)物屏障環(huán)境正壓實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、檢疫清潔動(dòng)物、SPF動(dòng)物負(fù)壓動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、檢疫清潔動(dòng)物、SPF動(dòng)物隔離環(huán)境正壓實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、檢疫SPF動(dòng)物、悉生動(dòng)物、無(wú)菌動(dòng)物負(fù)壓動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、檢疫SPF動(dòng)物、悉生動(dòng)物、無(wú)菌動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施:指界定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生存空間、維持其需要的建筑物和設(shè)備等，可分為：

繁育、生產(chǎn)設(shè)施動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施

普通設(shè)施

屏障設(shè)施

隔離設(shè)施

一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施等級(jí)

該環(huán)境嚴(yán)格控制人員、物品和環(huán)境空氣的進(jìn)出，適合飼養(yǎng)清潔動(dòng)物和SPF動(dòng)物。

屏障設(shè)施可為：

屏障系統(tǒng)(正壓/負(fù)壓)

屏障單元

局部屏障設(shè)備(層流架,IVC)

隔離器

屏障設(shè)施屏障系統(tǒng)1、基本與外界隔離，設(shè)清潔和污物走廊。2、空氣要經(jīng)過(guò)初、中、高效三級(jí)過(guò)濾器凈化后才能進(jìn)入室內(nèi)。3、除特殊用途的生物安全屏障環(huán)境為負(fù)壓外,屏障環(huán)境內(nèi)通常應(yīng)保持正壓，不低于10Pa；進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速要大于4m/s，出風(fēng)口應(yīng)有防止空氣倒流裝置。4、空氣潔凈度要達(dá)到7級(jí)。

屏障系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求人的移動(dòng)路向:

更衣→淋浴→更衣→清潔走廊→飼養(yǎng)室或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室→污物走廊→外部區(qū)域→更衣。

物品的移動(dòng)路向：

物品→高壓蒸汽消毒爐（包裝好的消毒物品可經(jīng)過(guò)傳遞窗，籠具經(jīng)泡有消毒液的渡槽）→清潔準(zhǔn)備室→清潔物品儲(chǔ)存室→飼養(yǎng)室或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室→污物經(jīng)包裝處理→污物走廊→外部區(qū)域。

屏障環(huán)境的人、物移動(dòng)路向模式外來(lái)人員攜帶胸卡及閉路電視監(jiān)控監(jiān)控內(nèi)容溫度濕度壓差人員進(jìn)出情況局部屏障設(shè)備IVCIndividuallyVentilatedCagesIVC的特點(diǎn)IVC(IndividuallyVentilatedCages)是獨(dú)立通風(fēng)籠盒的簡(jiǎn)稱(chēng).它的特點(diǎn)是具有一定的密閉性,同時(shí)讓經(jīng)HEPA過(guò)濾器的潔凈空氣流入盒內(nèi),使盒內(nèi)保持正壓,減少了可能的感染來(lái)源,適合于飼養(yǎng)SPF級(jí)動(dòng)物,以及一些免疫缺陷動(dòng)物

層流架

層流架是本身帶空氣凈化和通風(fēng)系統(tǒng),可作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察的專(zhuān)用設(shè)備。一般為四周封閉，前方開(kāi)啟的柜形構(gòu)造；其側(cè)邊及背部安裝空氣凈化系統(tǒng)，內(nèi)部分層放置動(dòng)物飼養(yǎng)盒。隔離系統(tǒng)隔離器的基本構(gòu)造示意圖各種籠具大鼠架小鼠架兔架飲水瓶

純水機(jī)消洗池及高壓消毒鍋雙扉自動(dòng)洗籠消毒機(jī)飼料倉(cāng)庫(kù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物墊料第三節(jié)特殊動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施

一、感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室是用病原微生物對(duì)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)感染的一種特殊屏障設(shè)施。主要考慮如何防止感染動(dòng)物的病原微生物傳染人、以及防止動(dòng)物攜帶的病原微生物泄漏出設(shè)施后對(duì)人和外界環(huán)境造成生物災(zāi)害。感染動(dòng)物設(shè)施的建筑位置應(yīng)獨(dú)立，有單獨(dú)的空調(diào)和設(shè)備，設(shè)施內(nèi)部分清潔區(qū)與污染區(qū)。排氣口有高效空氣過(guò)濾裝置，濾器應(yīng)用福爾馬林熏蒸消毒。

生物安全實(shí)驗(yàn)室分級(jí)

按照國(guó)務(wù)院令424號(hào)《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》，將生物安全實(shí)驗(yàn)室分為一~四級(jí)，即BSL1~4級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室，又稱(chēng)為P1~4實(shí)驗(yàn)室。一級(jí)最低，四級(jí)最高。*生物安全實(shí)驗(yàn)室的功能特點(diǎn)：

①保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員安全；

②防止生物危害因子泄漏到實(shí)

驗(yàn)室外，保護(hù)環(huán)境安全。

*生物安全防護(hù)的保證因子包括：

①實(shí)驗(yàn)室的結(jié)構(gòu)；

②設(shè)施設(shè)備；

③安全操作規(guī)程；

④人員配置與培訓(xùn)。一級(jí)生物安全（BSL1或P1）實(shí)驗(yàn)室

該實(shí)驗(yàn)室用于四類(lèi)病原微生物的實(shí)驗(yàn)，該類(lèi)病原微生物在通常情況下不會(huì)引起人類(lèi)或者動(dòng)物疾病，不會(huì)經(jīng)常引發(fā)健康成人疾病。具有低個(gè)體危害、低群體危害的特點(diǎn)。一級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室主要通過(guò)生物安全柜、防護(hù)服、手套、眼罩等來(lái)實(shí)現(xiàn)人與病原體的隔離。有相應(yīng)的管理制度。

二級(jí)生物安全（BSL2或P2）實(shí)驗(yàn)室

該實(shí)驗(yàn)室用于三類(lèi)病原微生物的實(shí)驗(yàn)，該類(lèi)病原微生物能夠引起人類(lèi)或者動(dòng)物疾病，但一般情況下對(duì)人、動(dòng)物或者環(huán)境不構(gòu)成嚴(yán)重危害，傳播風(fēng)險(xiǎn)有限，實(shí)驗(yàn)室感染后很少引起嚴(yán)重疾病，并且具備有效治療和預(yù)防措施的微生物。具有中等個(gè)體危害、低群體危害的特點(diǎn)。1、在處理危險(xiǎn)度2級(jí)或更高危險(xiǎn)度級(jí)別的微生物時(shí),在實(shí)驗(yàn)室門(mén)上應(yīng)標(biāo)有國(guó)際通用的生物危害警告標(biāo)志。2、只有經(jīng)批準(zhǔn)的人員方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作區(qū)域。3、實(shí)驗(yàn)室的門(mén)應(yīng)保持關(guān)閉。4、兒童不應(yīng)被批準(zhǔn)或允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作區(qū)域。5、進(jìn)入動(dòng)物房應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)特別批準(zhǔn)。6、與實(shí)驗(yàn)室工作無(wú)關(guān)的動(dòng)物不得帶入實(shí)驗(yàn)室。7、二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室通過(guò)生物安全柜、負(fù)壓隔離器、防護(hù)服、手套、眼罩等來(lái)實(shí)現(xiàn)人與病原體的隔離。8、要有相應(yīng)的管理規(guī)章制度。

三級(jí)生物安全（BSL3或P3）實(shí)驗(yàn)室

該實(shí)驗(yàn)室用于二類(lèi)病原微生物的實(shí)驗(yàn)，該類(lèi)病原微生物能夠引起人類(lèi)或者動(dòng)物嚴(yán)重疾病，比較容易直接或者間接在人與人、動(dòng)物與人、動(dòng)物與動(dòng)物間傳播的微生物。如炭疽桿菌等，具有高個(gè)體危害、中等群體危害的特征。我國(guó)大陸沒(méi)有BSL４實(shí)驗(yàn)室，在做足防護(hù)的前提下，也有人在BSL3實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行SARS、禽流感等高致病性病原體實(shí)驗(yàn)。三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用一級(jí)和二級(jí)生物安全水平的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的操作規(guī)范并做下列修改:張貼在實(shí)驗(yàn)室入口門(mén)上的國(guó)際生物危害警告標(biāo)志應(yīng)注明生物安全級(jí)別以及管理實(shí)驗(yàn)室出入的負(fù)責(zé)人姓名,并說(shuō)明進(jìn)入該區(qū)域的所有特殊條件,如免疫接種狀況。實(shí)驗(yàn)室防護(hù)服必須是正面不開(kāi)口的或反背式的隔離衣、清潔服、連體服、帶帽的隔離衣,必要時(shí)穿著鞋套或?qū)Ｓ眯?/p>

實(shí)驗(yàn)室防護(hù)服不能在實(shí)驗(yàn)室外穿著，且必須在清除污染后再清洗。當(dāng)操作某些微生物因子時(shí)(如農(nóng)業(yè)或動(dòng)物感染性因子)，可以允許脫下日常服裝換上專(zhuān)用的實(shí)驗(yàn)服。

開(kāi)啟各種潛在感染性物質(zhì)的操作均必須在生物安全柜或其他基本防護(hù)設(shè)施中進(jìn)行。有些實(shí)驗(yàn)室操作，或在進(jìn)行感染了某些病原體的動(dòng)物操作時(shí)，必須配備呼吸防護(hù)裝備。

在國(guó)務(wù)院第424號(hào)令《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》第三十條中規(guī)定：“需要在動(dòng)物體上從事高致病性病原微生物相關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的，應(yīng)當(dāng)在符合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室生物安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)以上實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行”?？梢?jiàn)，感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)必須在生物安全實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。

四級(jí)生物安全（BSL4或P4）實(shí)驗(yàn)室省略武漢大學(xué)三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室A1型生物安全柜可保護(hù):

樣品

操作人員環(huán)境

適用于生物安全1、2、3級(jí)的樣品，要求樣品沒(méi)有揮發(fā)性有毒化學(xué)物質(zhì)及揮發(fā)性放射核素隔離器隔離器正壓防護(hù)服關(guān)鍵設(shè)備–監(jiān)控與圖像記錄系統(tǒng)

附：廢棄物處理

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，廢棄物最終的處理方式與其污染被清除的情況是緊密相關(guān)的。廢棄物處理的首要原則是所有感染性材料必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)清除污染、高壓滅菌或焚燒。

丟棄廢物前應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：1、是否己采取規(guī)定程序?qū)@些物品進(jìn)行了有效的清除污染或消毒?2、如果沒(méi)有，他們是否以規(guī)定的方式包裹，以便就地焚燒或運(yùn)送到其他有焚燒設(shè)施的地方進(jìn)行處理?3、丟棄己清除污染的物品時(shí)，是否會(huì)對(duì)直接參與丟棄的人員，或在設(shè)施外可能接觸到丟棄物的人員造成任何潛在的生物學(xué)或其他方面的危害?4、銳器---高壓滅菌后重復(fù)使用的污染（有潛在感染性）材料是否已按規(guī)定處理。二、放射性同位素動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施（RI）三、特殊化學(xué)物質(zhì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)施第四節(jié)設(shè)施的維護(hù)和管理

一、設(shè)施的維護(hù)1.空氣過(guò)濾系