第一章實驗動物和動物實驗

第一章實驗動物和動物實驗第一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一學習進度實驗動物學概述2常用實驗動物2討論2動物實驗基本操作技術8示教實驗：動物體溫和心電2動物外科手術6示教實驗：2/3PH2討論2轉基因動物2野生動物實驗及野外實驗/生存技巧4考查2第二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一學習方式理論講授示教實驗討論自學第三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一參考資料《實驗動物學》《動物外科手術學》：網絡課程梁傳成，梁傳聲.野外生存教程.高等教育出版社.2003丁香通-實驗技術方法-實驗動物技術第四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一紀律、考勤、考查不要遲到早退，隨意出入上課關掉手機或設為振動不要隨意缺課考勤考查：平時成績（60%）以到課情況和作業(yè)情況為依據，課程論文成績（40%）第五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一與我聯(lián)系TOUCHWITHME信箱：生命科學學院一樓E-MAIL：xujinhui@qfxjh@163.comTEL：445-5876Q：？第六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第一章實驗動物學概述實驗動物的定義和特點實驗動物的分類實驗動物的飼育實驗動物學第七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一一、實驗動物LaboratoryAnimal定義：指經科學方法人工培育、對其攜帶的微生物實行控制、遺傳背景明確或者來源清楚的，用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物。特點：遺傳背景明確、遺傳穩(wěn)定性好、具有已知菌叢、同品系重復性好第八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一實驗動物（LaboratoryAnimal）實驗用動物(animalsforresearch)經濟動物（economicalanimals）野生動物（wildanimals）實驗動物科學（LaboratoryAnimalSciences）第九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二、實驗動物的分類方法按遺傳學控制分類近交系（InbredStrain）、雜交群（Hybrid）、突變系（Mutant）、封閉群（Closecolony）按微生物學分類普通級動物（Conventionalanimal，CN）清潔動物（Cleananimal，CL）無特定病原體動物（SpecificPathogenFreeanimal，SPF）無菌動物（GermFree，GF）第十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一近交系InbredStrain定義：雜種動物經過相當于20代全同胞兄弟單純連續(xù)繁殖，各條染色體上的基因趨于純合，品系內個體差異趨于零。第十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一近交動物的特征a、純合性和一致性b、遺傳穩(wěn)定性c、特異性d、分布于各地，引一對即可繁殖。e、背景資料和數(shù)據較完整。第十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一近交系的命名根據動物的來源、培育經過等，以字母和數(shù)字來表示。品系的名稱用大寫英文字母表示并列在前邊，也有用數(shù)字作品系代碼。如：A、CBA、C3H或615、129等。品系名稱后有/的，表示是這一品系的亞系，一般在/后標有亞系的代碼、育成人或機構的縮寫，如，A/N、A/He等。有些還標上培育的方法，如，代乳（f),卵移植（e)等。DBA/1fLACA/Lac，DBA為該近交系的名稱，1為亞系代碼，f表示代乳，LACA是代乳母鼠的品系名稱，Lacd是培育單位---英國實驗動物中心。第十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一封閉群Closedcolony定義：以非近親配種方式進行繁殖生產的一個種群，在不從外部引入新血緣條件下，至少連續(xù)繁殖四代以上稱封閉群。第十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一封閉群的特點a、具有雜合性，從而避免近交衰退的出現(xiàn)。b、種群間遺傳特性能保持相對穩(wěn)定。c、群內個體間的反應性具有差異，重復性和一致性不如近交系。第十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一普通級動物

Conventional（CV）Animal微生物和寄生蟲控制要求最低的實驗動物。動物不攜帶主要的人獸共患病、自身的烈性傳染病的病原體及體外寄生。一般在開放環(huán)境下飼養(yǎng)，在飼養(yǎng)管理中建立消毒防疫制度等。一般僅供作教學或預備實驗時使用。第十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一清潔動物

Clean（CL）Animal要求動物不帶有一些傳染病的病原微生物及常見的體內寄生蟲。在溫、濕度可控的亞屏障系統(tǒng)中，進行飼養(yǎng)、繁殖生產或使用?？諝庖涍^濾凈化，飼養(yǎng)室要保持正壓，所使用的籠具、墊料、器具、飼料和飲水等，應當實行滅菌處理。易于質量控制，非實驗因素干擾少，有較好的敏感性和可重復性，是我國目前主要使用的質量控制等級的動物。第十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一無特定病原體動物

SpecificPathogen-free（SPF）Animal動物不攜帶可能干擾實驗的進行或結果的特定微生物和寄生蟲。來源于無菌剖腹產動物，在屏障系統(tǒng)中進行保種、飼育及使用。目前，SPF動物已是國際公認的標準的實驗動物。第十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一無菌動物

Germfree（GF）Animal無可檢出的一切生命體。此種動物自然界中并不存在，其來源是由普通動物經無菌剖腹產手術，幼仔置于無菌隔離器中，由人工哺乳或由其他無菌動物代乳飼育而成。第十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一悉生動物無菌動物是動物不攜帶任何以現(xiàn)有手段可檢出的微生物和寄生蟲。在無菌動物中人為地植入已知的一種或數(shù)種微生物的動物被稱為悉生動物（GnorobioticAnimal），也叫已知菌動物。第二十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一無菌動物和悉生動物都應置于無菌隔離裝置中保育，飼養(yǎng)管理嚴格按照無菌條件處理。無菌動物和悉生動物主要是用在生物醫(yī)學的研究領域，如：老年病、腫瘤、心血管病、人類疾病動物模型、免疫、病理和毒理、傳染病、宇航醫(yī)學等方面的研究。第二十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一三、實驗動物的飼育實驗動物，動物實驗以及其相關的科學研究適用的設施。用于動物生長、繁殖；保證動物實驗的安全與質量。第二十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一1、實驗動物的房舍設施

開放環(huán)境亞屏障環(huán)境屏障環(huán)境隔離環(huán)境第二十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一開放系統(tǒng)通常為單走廊專用房舍，采用自然通風或設有排風裝置，有防蟲、防鼠設施，要求籠具和墊料消毒、使用無污染的飼料，人員進出有一定的防疫措施。這類設施僅適用于普通級動物。前區(qū)：包括檢疫室、辦公室、休息室等?？刂茀^(qū)：包括動物飼育室或動物實驗室、清潔走廊、清潔物品儲存室等。后勤處理室：包括污染走廊、洗刷消毒室、污物處理設施等。第二十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一亞屏障系統(tǒng)又稱為清潔級屏障系統(tǒng)，用于清潔級動物的飼育。其設施的結構及設備配置要求都與屏障系統(tǒng)大體相同，只是空氣潔凈度只要求達到10萬級，管理上要求稍低于屏障系統(tǒng)，故稱之為亞屏障系統(tǒng)。清潔區(qū)、污染區(qū)和外部區(qū)。第二十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一人員：更衣--淋浴--更衣--清潔走廊--飼養(yǎng)室或動物實驗室--污染走廊--洗刷消毒室--更衣--外部區(qū)域。物品：包裝--高壓消毒（已包裝消毒的可經傳遞窗，清結籠具經有消毒液的渡槽）--清結準備室--清潔物品儲存室--飼養(yǎng)室或動物實驗室--（污物經包裝處理）污染走廊--外部區(qū)域。動物：動物（帶專用包裝）--傳遞窗--檢疫室--清潔走廊--飼育室或實驗室--（實驗后或生產供應）--（經包裝）污染走廊--外部區(qū)域。第二十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一屏障系統(tǒng)主要是用于SPF級動物的飼育。有正壓屏障構造、負壓屏障構造（生物安全屏障系統(tǒng)）也有用層流架（正壓/負壓）或隔離器作SPF級屏障系統(tǒng)。屏障系統(tǒng)設施，要求與外界隔離，空氣經三級過濾凈化后才進入屏障設施之內，空氣潔凈度為10,000級。除生物安全屏障系統(tǒng)為負壓以外，通常應保持為正壓，出風口設有防空氣倒流裝置。第二十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一隔離系統(tǒng)主要設備是隔離器，分有正壓和負壓隔離器。隔離器及其輔助裝置共同組成的隔離系統(tǒng)，用于飼養(yǎng)SPF動物、無菌動物和悉生動物。工作人員只能通過隔離器上的橡膠手套來進行飼養(yǎng)或實驗。物品是通過包裝消毒后，由滅菌渡艙或傳遞窗傳入；動物是經由無菌剖腹產的方法進入；空氣經高效過濾，空氣潔凈度達100級，無菌并維持正壓狀態(tài)。第二十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一2、動物飼養(yǎng)的輔助設施和設備

包括籠具、籠架、飲水裝置和墊料等，并還有層流架、隔離罩和運輸籠等。其中，層流架和隔離罩等設備可在房舍設施中獨立使用，隔離罩更是現(xiàn)今用于無菌動物飼育和實驗的主要設備。第二十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一籠具和籠架籠具要求能對動物提供足夠的活動空間，通風和采光良好;堅固耐用，里面的動物不會逃逸，外面的動物不會闖進；操作方便，適合于消毒、清洗和儲運；成本低廉，經濟實用。籠架是承托籠具的支架，使籠具的放置合理，有些還設有動物糞便自動沖洗和自動飲水器。第三十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一飲水設備小動物多使用不易破碎的飲水瓶；大動物，如羊、犬等多使用飲水盆。制造材料要求耐高溫高壓和消毒藥液的浸泡。自動飲水器，有方便操作，節(jié)省勞力的優(yōu)點；但易漏水，供水管道不易清洗、消毒，國內使用不普遍。第三十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一飼養(yǎng)籠和飲水瓶第三十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一層流架層流架帶有空氣凈化裝置和通風系統(tǒng)，置于普通房間內，可獨立運轉，適合于小型和短期的使用。第三十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一隔離罩保持罩內無菌環(huán)境的全密封裝置，是無菌動物飼養(yǎng)、實驗操作和實驗觀察的唯一設備。它主要是作無菌控制，其他環(huán)境指標由罩外設備控制，好的設備可維持1--3年的罩內無菌狀態(tài)。用于無菌動物的隔離罩是正壓裝置，如作烈性感染實驗應采用負壓隔離罩。第三十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一隔離罩第三十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一運輸籠國際上常用的運輸籠具帶有空氣過濾通風系統(tǒng)和控制溫、濕度的裝置，運輸車輛上也裝有各種環(huán)境指標的控制系統(tǒng)，形成一個可移動的實驗動物飼養(yǎng)設施。我國動物運輸時，多采用在普通飼養(yǎng)盒外包無紡布的簡易運輸籠。第三十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一運輸籠第三十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一墊料能吸附水分、動物的排泄物，維持籠內和動物本身的清潔衛(wèi)生，墊料應不含揮發(fā)性、刺激性物質，無毒性，不會干擾動物實驗。原料常用鋸末、木刨花、木屑、碎玉米芯等。墊料的原材料常會攜帶各種微生物和寄生蟲，使用前要經加工處理、消毒滅菌、除蟲等。歐洲國家多用白楊木屑做墊料，而美國多用碎玉米芯，考慮到了材料的毒性因素和取材的難易。目前我國實驗動物墊料尚未標準化，多采用混合木屑，其成分和毒性都不確定。第三十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一空氣過濾系統(tǒng)空調系統(tǒng)滅菌消毒系統(tǒng)第三十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一3、P級實驗室P級：指不同生物安全級別(病原體危險程度的分類)病原體按照其危險程度可分為：Pl、P2、P3、P4第四十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一一類(P1級)在通常條件下，沒有或很少有危險的病原體。實驗室的設汁與清潔級實驗動物實驗室相似，并配備—般微生物實驗室所需儀器和設備。第四十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一二類(P2級)有一般潛在危險性的病原體。用一般實驗技術可以預防，而在一些意外情況，如注射器刺傷皮膚，可引起疾病，須配備生物安全框第四十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一三類(P3級)具有特殊危險的病原體，需特許才能引進，包括23種病原體。中科院武漢病毒所P3實驗室武漢大學P3實驗室武漢生物制品所P3實驗室第四十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一A3實驗室與P3實驗室生物安全三級動物實驗室的英文縮寫是ABSL－3，簡稱A3實驗室，也就是原來的P3動物實驗室。進A3實驗室要過三關第一關，是簽訂知情同意書第二關，是要進行嚴格體檢。體檢內容包括心肺胸腔透視和驗血（保留本底血清）等。如果檢查發(fā)現(xiàn)科研人員心臟機能不健全，或存在呼吸道疾病，就不能進入該實驗室。第三關，是培訓。實驗室工作人員，經衛(wèi)生部和國家實驗室認可委員會組織的專業(yè)培訓合格，獲得國家頒發(fā)的證書后，才可入內。第四十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一科研人員進入實驗室，穿戴防護衣帽得花半小時。A3實驗室深入地下12米，即使發(fā)生6級地震，里面的病毒也絕不會外泄。動物住在“超五星級賓館”第四十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一四類(P4級)對實驗人員極端危險或可造成嚴重流行病而需要嚴格控制條件的病原體。還包括由國外進口的屬于三類的病原體。國家P4實驗室：武漢病毒研究所第四十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第四十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一第四十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一普通動物飼養(yǎng)房食物水溫度濕度光線空氣籠具架子第四十九頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一四、實驗動物學第五十頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一1實驗動物學的研究范圍實驗動物遺傳育種學實驗動物醫(yī)學實驗動物微生物學與寄生蟲學實驗動物生態(tài)學實驗動物營養(yǎng)學實驗動物飼養(yǎng)管理學動物實驗技術第五十一頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一動物實驗是生命科學實驗研究中的重要組成部分。對實驗動物進行科學的繁育，實施嚴格的質量監(jiān)測和管理，其目的就是使動物實驗研究準確無誤而更接近真實，使實驗結果具有科學性和重復性。動物在生命活動中的生理和病理過程，與人類或異種動物都有很多相似之處，并可互為參照。2實驗動物學的地位第五十二頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一實驗研究的四大基本要素：Animal（動物）、Equipment（設備）、Information（信息）、Reagent（試劑）實驗動物科學已經成為現(xiàn)代科學技術不可分割的組成部分。直接影響著許多領域研究課題成果的確立和水平的高低。許多具有里程碑意義的劃時代的研究成果，往往與實驗動物和動物實驗密切相關。第五十三頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一3實驗動物在各領域中的應用

生命科學（醫(yī)學）方面制藥化工，輕工食品方面畜牧和農業(yè)科學方面重工業(yè)和環(huán)境保護方面國防和軍事科學方面第五十四頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一附：奧古斯特·克勞格原理

TheAugustKroghPrincipleAugustKrogh是著名的丹麥生理學家，由于他對微血管的解剖和功能的出色研究而于1946年獲得諾貝爾生理醫(yī)學獎。1929年，他提出“對于很多科學問題，總會有一種動物最適合于研究”，這被后人們稱為“奧古斯特·克勞格原理”。第五十五頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一模式生物(modelorganism)果蠅、斑馬魚、大腸桿菌、線蟲、大鼠、小鼠等。利用模式生物進行實驗研究的優(yōu)勢：1）研究者多、知識積累快速，研究人員容易找到合作研究的對象。2）相關的研究資源，如抗體、試劑等較為豐富，容易獲得。3）這些模式生物的基因組信息已經逐步得到開發(fā)。第五十六頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一模式動物或模式生物的地位和作用是不可替代的。由于生物的多樣性，生存環(huán)境的多樣性，生物生理功能的多樣性，需要我們研究更多的物種，在更多的環(huán)境條件下，更多的復雜因子處理下，觀察和研究有機體的生理變化調節(jié)等。第五十七頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一奧古斯特·克勞格原理可以擴展到組織、器官、細胞、分子水平（蛋白質和基因）。這樣就可以更容易獲得預期的結果，甚至會有意想不到的發(fā)現(xiàn)。第五十八頁，共六十五頁，編輯于2023年，星期一1.1956年聯(lián)合國教科文組織與醫(yī)療科學國際組織和國際生命科學會聯(lián)合成立了國際實驗動物委員會（InternationalCouncilonLaboratoryAnimalScience，ICLA