《醫(yī)學實驗動物學》05第四章 實驗動物的環(huán)境控制下

物理因素—溫度濕度、氣流速度、光照、噪聲、換氣次數(shù)和空氣潔凈度。

化學因素--營養(yǎng)（飼料、飲水）、空氣質(zhì)地、消毒劑、殺蟲劑等。

生物因素--同種生物、異種生物。

居住因素--房舍、籠具、墊料、供食器、供水器等。

環(huán)境因素分類回顧精選課件四、居住因素

動物實驗主要設(shè)施和設(shè)備介紹

精選課件1、我國實驗動物設(shè)施

和設(shè)備發(fā)展歷史50-60年代：開放系統(tǒng)。僅以控制溫度為主。70年代：開放系統(tǒng)為主，開始建立屏障系統(tǒng)。80年代：屏障系統(tǒng)為主，在動物生產(chǎn)和實驗中開始使用層流架、隔離器。

精選課件90年代：制定并實施實驗動物設(shè)施環(huán)境控制指標試行標準；廣泛使用清潔級以上實驗動物，普遍采用屏障設(shè)施、隔離器、層流架等設(shè)施設(shè)備進行動物實驗和生產(chǎn)，開始引進和自行研制“獨立通氣籠盒”（IVC）。精選課件2000年至今：02年5月實驗動物國標系列（GB14920-14925）正式頒布執(zhí)行，上海等地區(qū)動物生產(chǎn)和動物使用實行許可證制度。動物實驗環(huán)境指標、設(shè)施設(shè)備、人員上崗資格、管理制度是主要檢測和考察內(nèi)容。精選課件2、動物實驗設(shè)施分類和主要功能精選課件按微生物、寄生蟲等環(huán)境控制指標分類

1.開放環(huán)境(OpenSystem）

2.屏障環(huán)境（BarrierSystem）

3.隔離環(huán)境（IsolationSystem）

精選課件1.開放環(huán)境：

室內(nèi)正壓，保持溫度?？諝鉂崈舳炔蛔饕?。精選課件2.屏障環(huán)境：

空氣潔凈度10000級。恒溫?？諝馔ㄟ^調(diào)節(jié)形成清潔走廊、動物實驗室、污染走廊和外界的空氣壓強梯度差（>20帕）。精選課件3.隔離環(huán)境：

空氣經(jīng)過超高效過濾（濾過率達99.7%），靜態(tài)空氣潔凈度為100級。恒溫恒濕。正壓（100-150帕）。精選課件開放環(huán)境（1）☆該系統(tǒng)類型內(nèi)動物生活環(huán)境與大氣直接相通，受氣候影響程度大。☆一般室內(nèi)配備獨立空調(diào)，用以調(diào)節(jié)溫度，并設(shè)有進氣風扇和排氣風扇，要求室內(nèi)保持正壓（進氣量>排氣量）?！钜话銢]有空氣過濾、凈化裝置，對操作實驗人員、物品、氣流等也不作單向流程要求。

精選課件開放環(huán)境（2）

☆一般只對墊料進行高壓滅菌。飼料直接供給顆粒料（嚙齒類、兔子等），直接飲用自來水?！铋_放系統(tǒng)設(shè)施簡便，對不同種類動物沒有固定的設(shè)計模式，投資低廉?！羁娠曫B(yǎng)普通級動物或進行普通級動物實驗。精選課件

開放系統(tǒng)設(shè)施示意圖

開放環(huán)境設(shè)施示意圖動物飼養(yǎng)架動物飼養(yǎng)架動物飼養(yǎng)架進氣方向排氣方向動物飼養(yǎng)架精選課件屏障環(huán)境（1）☆屏障環(huán)境設(shè)施內(nèi)動物生活環(huán)境受氣候影響較小，設(shè)施內(nèi)外空氣由專門通道送入和排出?！钇琳檄h(huán)境空氣實施過濾凈化，送入內(nèi)部區(qū)域的空氣潔凈度要求達到10000級。精選課件☆恒溫處理后的空氣通過調(diào)節(jié)形成清潔走廊、動物實驗室、污染走廊和外界的空氣壓強梯度差（>20帕）?！畈僮魅藛T穿戴滅菌衣帽鞋和手套、口罩，并遵循單向流程進、出。屏障環(huán)境（2）精選課件

☆飼料、墊料、籠器具等動物生產(chǎn)和實驗所需物品必須進行滅菌。

☆在屏障環(huán)境設(shè)施內(nèi)可以進行SPF級或清潔級動物飼養(yǎng)和實驗。

☆有條件的地方實行電腦監(jiān)控。屏障環(huán)境（3）精選課件動物實驗室動物實驗室動物實驗室高壓滅菌柜

清潔走廊更衣室風淋室內(nèi)準備室外準備室屏障環(huán)境（系統(tǒng)）示意圖

人員走向物品走向“箭頭指向不可逆行”污染走廊精選課件

☆隔離環(huán)境動物實驗設(shè)施是在普通環(huán)境下利用專用動物實驗隔離器（Isolator）進行動物飼養(yǎng)和動物實驗。

☆隔離器內(nèi)送入和排出的空氣都經(jīng)過超高效過濾（達到99.97%濾過率），靜態(tài)空氣潔凈度為100級。隔離環(huán)境（1）精選課件☆操作人員通過透明薄膜或有機玻璃進行觀察，通過附設(shè)在隔離器上的手套進行實驗和飼養(yǎng)操作?！钗锲方?jīng)過嚴密包裝、高壓滅菌傳入，而溫濕度需要室內(nèi)空調(diào)或中央空調(diào)控制調(diào)節(jié)。隔離環(huán)境（2）精選課件精選課件

按設(shè)施用途和主要功能分類

1.實驗動物生產(chǎn)設(shè)施（ProductionFacility）

2.動物實驗設(shè)施（ExperimentalFacility）

3.特殊動物實驗設(shè)施（SpecialExperimentalFacility）

精選課件動物實驗設(shè)施的基本組成（1）1.隔離檢疫室或健康動物觀察室：供由外界引進或購入的動物檢疫、隔離、觀察用。

2.手術(shù)室：動物外科實驗、麻醉等。

精選課件3.飼養(yǎng)觀察室：實驗處理后進行飼養(yǎng)觀察、得出實驗結(jié)果的場所。為整個設(shè)施的主體。4.動物術(shù)后護理室。動物實驗設(shè)施的基本組成（2）精選課件動物實驗設(shè)施的基本組成（3）5.實驗室：動物病理、生化、微生物、營養(yǎng)等實驗場所。

6.洗刷消毒滅菌室：籠器具、飲水瓶清洗、打包、高壓滅菌。

精選課件7.廢棄物處理設(shè)施：污物、動物尸體處理等。8.其它設(shè)施：實驗動物紀念碑等。動物實驗設(shè)施的基本組成（4）精選課件特殊動物實驗設(shè)施（1）用途：出于保護操作人員和實驗人員安全、保護環(huán)境需要，主要用于有害、致病微生物感染實驗。精選課件基本要求：

１.飼養(yǎng)及實驗操作區(qū)域空氣負壓或使用隔離器間接操作。２.排出的氣體以及實驗后的廢棄物必須經(jīng)過無害化處理。特殊動物實驗設(shè)施（2）精選課件動物實驗中常用的設(shè)備精選課件（一）不銹鋼平板架+塑料飼育盒

1.用途：嚙齒類動物實驗觀察。

2.對環(huán)境要求：安放在屏障系統(tǒng)內(nèi)，可達到清潔級標準。精選課件（二）不銹鋼兔籠+托盤

1.用途：兔子、豚鼠等動物實驗觀察。

2.對環(huán)境要求：安放在屏障系統(tǒng)內(nèi)，可達到清潔級標準。精選課件（三）不銹鋼水沖式兔籠架（三）自動水沖式不銹鋼兔籠架

1.用途：兔子、豚鼠等動物實驗觀察。

2.對環(huán)境要求：安放在開放環(huán)境內(nèi)，可達到普通級標準。精選課件（四）潔凈層流柜（LaminarAirFlowRack，層流架）

層流架可看作是一個小型屏障系統(tǒng)，是一種動物實驗和飼育的專用設(shè)備。層流架通過連續(xù)送入高效過濾空氣，在動物飼養(yǎng)層內(nèi)及玻璃移門前相應范圍形成20帕以上的正壓，為實驗動物提供并保持了安全、潔凈、舒適的清潔級或SPF級生活環(huán)境，尤其適合進行各種嚙齒類動物實驗。精選課件層流架結(jié)構(gòu)圖（1）精選課件層流架結(jié)構(gòu)圖（2）精選課件精選課件精選課件1.層流架的主要結(jié)構(gòu)

層流架主要由送風機、空氣過濾系統(tǒng)、動物飼養(yǎng)層和控制指示系統(tǒng)等部分組成。一般層流架設(shè)有操作層，雙體層流架還配有操作臺和物品儲藏室。精選課件

以36型層流架為例:☆室內(nèi)恒溫空氣由送風機從進風口吸入，經(jīng)初效過濾膜、中效過濾袋、高效過濾器三級過濾，潔凈空氣進入靜壓倉，再送入各個動物飼養(yǎng)層；☆廢氣通過回風槽匯集后，經(jīng)位于頂端的排風口集中排出室外。☆層流架的風量、風速和換氣次數(shù)可以通過控制面板上的調(diào)速器進行調(diào)節(jié)。2.層流架的工作原理精選課件

☆

有關(guān)動物飼養(yǎng)和動物實驗的操作都應在層流架操作層或配套超凈工作臺內(nèi)行。

☆

飼養(yǎng)和實驗所需的物品如籠具、飲水瓶、實驗器械等必須進行滅菌處理。

☆飼料可選用小包裝真空Co60輻照滅菌料。

3.層流架的基本操作要求精選課件（五）獨立通氣籠盒系統(tǒng)（IndividuallyVentilatedCages，簡稱IVC）

☆

IVC是一種新型的動物飼育和動物實驗設(shè)備。

☆

IVC主要由籠盒、籠架和控制機箱等三部分組成。

☆動物飼養(yǎng)和動物實驗操作在配套設(shè)備----超凈工作臺中進行。

精選課件IVC系統(tǒng)示意圖精選課件1.IVC籠盒（1）精選課件

☆

籠盒上蓋帽由緊固夾與下面的飼育盒密封連接。

☆上蓋帽后側(cè)設(shè)有進風口和回風口，分別與設(shè)在籠架上的進風、回風閥門連接。

1.IVC籠盒（2）精選課件

☆籠盒是動物生活的地方。進風口送入的潔凈、恒溫空氣直接作用到籠盒內(nèi)，動物產(chǎn)生的廢氣經(jīng)籠盒回風口排出。

☆每個獨立的籠盒相當于一個微型屏障系統(tǒng)，籠盒之間不發(fā)生氣體交換，可防止互相感染。1.IVC籠盒（3）精選課件2.IVC籠架（1）

☆籠架一端以總進風軟管與控制機箱連接?！钸B續(xù)送入的過濾、恒溫空氣經(jīng)機體進風管、機體送風支管、籠盒進風口及自鎖閥進入籠盒，使籠盒內(nèi)動物生活環(huán)境始終保持潔凈和適宜的狀態(tài)，并形成籠盒內(nèi)外20帕以上的壓強差。

精選課件☆籠盒內(nèi)氣體再經(jīng)過籠盒回風口及自鎖閥、機體回風支管、機體回風管、總回風軟管、室內(nèi)固定排風管，最后完全排到室外。2.IVC籠架（2）精選課件☆控制機箱內(nèi)安裝初、中、高效三級過濾器。

☆兩套風機組分別負責送風和排氣，通過風量調(diào)節(jié)閥控制壓強差。3.IVC控制機箱（1）精選課件

☆溫濕度根據(jù)標準或需要可以預先設(shè)定控制范圍，如果超出范圍設(shè)備會自動報警。

☆機箱面板上設(shè)有送排風機工作電流、電壓指示表和調(diào)節(jié)器，籠盒內(nèi)溫濕度指示表，籠盒內(nèi)外壓強差表。3.IVC控制機箱（2）精選課件4.IVC系統(tǒng)的優(yōu)越性

☆I(lǐng)VC系統(tǒng)大幅度簡化了一般屏障系統(tǒng)的操作程序。

☆I(lǐng)VC通過空氣高效過濾，動物在籠盒內(nèi)可維持SPF級潔凈環(huán)境指標。

精選課件

☆由于廢氣集中外排，操作人員和實驗人員與動物相對隔離，有效地保護了工作人員的身體健康。4.IVC系統(tǒng)的優(yōu)越性（2）精選課件四.飼料營養(yǎng)對實驗動物的影響精選課件

1.實驗動物與野生動物、家畜禽

對營養(yǎng)和飼料的不同要求：

A．離開大自然，實驗動物已經(jīng)不可能直接從野外獲取食物來滿足其生命要求；

B.長期人工培育和飼養(yǎng)，這種從野外覓食的本領(lǐng)逐漸消失或減退；

精選課件

C.

消化器官或功能逐步改變；

D．特殊種類或品系對營養(yǎng)和飼料有特殊的要求；

E.由于微生物等級要求，實驗動物飼料的微生物質(zhì)量有嚴格的標準。

精選課件

因此，飼料配合是否合理，提供給動物食物數(shù)量的多少、質(zhì)量的優(yōu)劣，直接關(guān)系到實驗動物的質(zhì)量----體重、體長、被毛狀態(tài)、對實驗處理的耐受力、抗疾病能力，甚至壽命。對供作醫(yī)學實驗用動物，為了保證科研實驗的順利進行，必須給動物提供營養(yǎng)全價、數(shù)量充足、新鮮、無污染的標準化飼料。精選課件2、營養(yǎng)和飼料

營養(yǎng)

-----動物從外界攝取自身所需要的食物，經(jīng)消化、吸收，用來維持生命活動的行為或作用。

精選課件動物的食性

因消化器官結(jié)構(gòu)和生理功能上的差異，動物對選擇食物的不同習性。精選課件“標準化飼料”

根據(jù)不同動物的營養(yǎng)需求和動物的食性，經(jīng)人工配合、加工而成的營養(yǎng)全面、適口性好、符合微生物要求的飼料。精選課件3.實驗動物飼料的營養(yǎng)組成

蛋白質(zhì)有機脂肪無氮浸出物碳水化合物飼料維生素粗纖維水分無機灰分（無機鹽）精選課件4.主要營養(yǎng)素的作用

蛋白質(zhì)脂肪碳水化合物維生素水分無機鹽1.蛋白質(zhì)和氨基酸（ProteinandAmino-acid）：

組成蛋白質(zhì)的主要化學成分是C、H、O、N，含氮（N）量約為16%。飼料中的蛋白質(zhì)經(jīng)動物攝入、消化分解為簡單的氨基酸后，吸收、合成轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨韯游矬w蛋白。

精選課件2、碳水化合物和脂肪（CarbohydratesandFats）

碳水化合物是構(gòu)成機體組織和生命物質(zhì)的重要成分。碳水化合物包括無氮浸出物和粗纖維。無氮浸出物在營養(yǎng)方面的主要功能是提供熱能，有剩余時可以轉(zhuǎn)變?yōu)轶w內(nèi)脂肪儲存。粗纖維包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，是一般動物比較難以利用的部分。精選課件

脂肪是動物生命活動中能量的主要來源，也是構(gòu)成機體器官、組織、神經(jīng)的物質(zhì)，并具有保暖、緩沖作用。一些脂溶性維生素（A、D、E、K等）必須溶解在脂肪中才會被消化、吸收。精選課件3、維生素（Vitamine）

參與動物正常代謝活動所必需的營養(yǎng)素。維生素以輔酶、輔酶前體進行酶系統(tǒng)工作。實驗動物對各種維生素需要量不大，但是在各種代謝活動中的作用不可替代。多數(shù)種維生素體內(nèi)不能合成或合成量不足，需要靠常規(guī)飼料或者維生素添加劑供給。維生素分脂溶性和水溶性兩類。精選課件脂溶性和水溶性維生素

脂溶性維生素維生素A、D、E、K等。水溶性維生素維生素C、B族等。精選課件4、礦物質(zhì)（Mineral）

礦物元素是動物骨骼、血液、乳汁等的重要成分。所有的籽實類飼料及其秸稈等副產(chǎn)品中都缺乏鈣，青綠飼料中缺乏氯和鈉，多汁飼料中缺乏鈣、磷、鈉、氯，動物性飼料盡管富含礦物質(zhì)，但因其價格較貴，飼料中的配入量一般不大。因此，在動物飼料配合過程中，必須注意補充礦物質(zhì)飼料。常用的礦物質(zhì)補充飼料為食鹽、石灰石、骨粉、貝殼等。

精選課件5.實驗動物的

常規(guī)營養(yǎng)需要

精選課件表1小鼠大鼠常規(guī)飼料營養(yǎng)成分指標指標維持飼料生長繁殖飼料水分，%≤1010粗蛋白，%≥1820粗脂肪，%≥44粗纖維，%≤55粗灰分，%≤88鈣，% 1.0-1.81.0-1.8磷，% 0.6-1.20.6-1.2鈣：磷，% 1.2-1.7：11.2-1.7：1精選課件表2犬常規(guī)飼料營養(yǎng)成分指標指標維持飼料生長繁殖飼料水分，%≤1010粗蛋白，% ≥2024粗脂肪，% ≥4.56.5粗纖維，% ≤33粗灰分，% ≤99鈣，% 0.7-11.0-1.5磷，% 0.5-0.80.8-1.2鈣：磷，% 1.2-1.4：11.2-1.4：1精選課件表3猴常規(guī)飼料營養(yǎng)成分指標水分，%≤1010粗蛋白，% ≥1621粗脂肪，% ≥45粗纖維，% ≤44粗灰分，% ≤77鈣，% 0.8-1.21.0-1.4磷，% 0.6-0.80.7-1.0鈣：磷，% 1.2-1.5：11.2-1.5：1精選課件表4兔常規(guī)飼料營養(yǎng)成分指標水分，%≤1111粗蛋白，% ≥1417粗脂肪，% ≥33粗纖維，% ≤10-1510-15粗灰分，% ≤99鈣，% 1-1.51.0-1.5磷，% 0.5-0.80.5-0.8鈣：磷，% 1.3-2.0：11.3-2.0：1精選課件6.實驗動物的特殊

營養(yǎng)需要精選課件

大小鼠

☆大鼠和小鼠對營養(yǎng)需要大致相同。

☆粗蛋白質(zhì)要求在20%以上，消化能15910KJ/kg?！顬樘岣叻庇甘蟮氖茉新?，飼料中應有足夠的維生素E。

☆大小鼠自身能夠合成維生素C，無須在飼料中特意添加。精選課件

豚鼠

☆屬草食動物，懷孕期長，成熟較晚。飼料粗蛋白含量要求20%左右?！钣捎诿つc發(fā)達，能有效地消化利用粗纖維，飼料粗纖維在16%左右。

☆豚鼠體內(nèi)不能合成維生素C，必須在飼料中添加。精選課件

兔子

☆亦屬草食動物。兔飼料中粗纖維含量不低于15%，粗蛋白質(zhì)比例也在15%左右?！钜话阃蔑暳现屑尤胍欢康母刹荩蕴岣叽掷w維百分比，這對防止兔腹瀉這種常見病是至關(guān)重要的。

☆兔子有“食糞癖”。精選課件

犬

☆屬于肉食動物，飼料中粗蛋白含量要求達到25-30%，而粗纖維相對比例低一些。

☆犬對維生素A、D、B1、B2需要量較大。

精選課件

猴

☆屬于非人靈長類，食性與人相近，對營養(yǎng)要求比較高。

☆一般以面粉、豆粉、玉米粉、雞蛋、食鹽等制成餅干作為主食。

☆猴飼料中粗蛋白質(zhì)含量占24-26%左右。猴對維生素C特別敏感，如果缺乏可造成牙齦出血，精神萎靡，長期缺乏或不足會導致死亡。

☆每天定量供給新鮮水果和蔬菜，或在主食中加入維生素添加劑，可以避免猴維生素缺乏癥的產(chǎn)生。

精選課件7.顆粒飼料

A.飼料質(zhì)地和形狀的演變

精選課件B.顆粒飼料的優(yōu)越性

☆

易消化吸收。

☆

營養(yǎng)成分全面、固定。

☆

粉塵量少。

☆加工過程殺滅不少微生物和蟲卵，普通動物可直接飼喂。

☆

易貯藏運輸，易保存。

☆

易進行進一步滅菌處理。精選課件8.實驗動物的飲水要求水質(zhì)要求：城市飲用水三級標準凈化處理：過濾；凈水酸化處理：pH2.5-3.0滅菌處理：精選課件9.實驗動物飼料的滅菌方法消毒與滅菌消毒----主要用化學方法在一般環(huán)境中抑制或殺死微生物滅菌----在特殊包裝的條件下，徹底殺滅微生物精選課件滅菌方法1．高溫高壓蒸氣滅菌：A.

預真空滅菌（俗稱“干消毒”）