第三章--实验动物环境与设施

第三章实验动物环境与设施第三章实验动物环境与设施第一节实验动物环境因素及其影响第二节实验动物环境要求与标准第三节实验动物设施第四节实验动物的饲育器材第一节实验动物环境因素及其影响一、环境因素的重要性1.动物性状的表现受到环境因素的影响演出型表现型基因型周围环境发育环境实验结果2.动物实验公式R=(A+B+C)＊D+ER－－实验动物的总反应A－－动物种的共同反应B－－品种及品系特有的反应C－－个体反应（个体差异）D－－环境影响E－－实验误差3.行为和生理反应影响动物实验的结果遗传因素1.物理因素①环境设施内的温度②相对湿度（Humidity）③气流(Airflow)④气压(Atmosphericpressure)⑤光照度(Illumination)⑥噪声(Noise)等二、环境因素的分类2.化学因素实验动物设施内产生的各种化学物质诸如：NH3、H2S、SO2、CO2、CO、粉尘颗粒等。这类化学因子在实验动物环境中占有很重要的地位。3.居住因素设施的墙体，地面的隔热性能；空间的密闭性；人工可控程度采光能力，排水能力，空调方式，笼具结构、材质，导热性。这以环境由于所处的地理位置、气候状况，实验动物品种（系）、设施类型的等，用途各异，对实验动物的影响程度相对较稳定。4.营养因素包括数量因素和质量因素①数量因素主要指饲料的营养成分。如总能量、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、粗灰分、必须氨基酸、维生素、微量元素等。②质量因素主要指饲料的新鲜度、硬度、适口性等。5.生物因素同种生物因素：社会地位、势力范围等。异种生物因素：微生物、人、其他动物。前者因个体差异、群体、种（系）差异较大。后者相对较稳定，并与管理方式、水平、条件相关。三、环境因素对实验动物和动物实验结果的影响温度生殖生长形态、结构湿度显著影响动物的散热率；氨易溶于水，微生物易于繁殖，且饲料、垫料等易霉变。易致室内粉尘飞扬，刺激上呼吸道；动物室内空气中变态反应原的量上升；大鼠在低湿时，易发生环尾病。噪音使实验动物产生应激反应，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象；可造成大、小鼠生育力下降，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象；可使小鼠行动异常，母鼠泌乳减少，仔鼠生长缓慢；可造成动物听源性痉挛，造成中枢神经系统的损伤。分类产出率吃仔率阴道栓确认后饲养在普通环境下10/10(100%)0/10(0%)当天饲养在噪声环境下3/5(60%)1/3(33%)孕18天后饲养在噪声环境下6/6(100%)4/6(67%)噪音环境下小鼠产出率与咬仔率（山内忠平，1985）光照周期对动物生殖生理的影响光的波长对动物的影响光照强度对动物视网膜和角膜的影响光照对动物行为的影响光照静压差与气流气体污染气流与风速风速空气洁净度粉尘第二节实验动物环境要求与标准设施的环境指标(饲养设施）项目普通环境屏障环境隔离环境温度18~2920~26日温差=-4相对湿度(%)40~70换气次数(次/h)8~1010~2020~50气流速度(m/s)0.1~0.2压强梯度Pa-20-50100-150空气洁净度-10000100落下菌数(个/皿)=303氨浓度(mg/m3)14噪声(dB)=60工作照度Lux150~300动物照度Lux15-20明暗交替时间h12/1210/14设施的环境指标（动物实验设施）项目普通环境屏障环境隔离环境温度19~2620~25日温差=43相对湿度(%)40~70换气次数(次/h)8~1010~2020~50气流速度(m/s)0.1~0.2压强梯度Pa-20-50100-150空气洁净度-10000100落下菌数(个/皿)=303氨浓度(mg/m3)14噪声(dB)=60工作照度Lux150~300动物照度Lux15-20明暗交替时间h12/1210/14第三节实验动物设施一、实验动物的设施要求选址建筑要求（总平面、功能布局、构造）主要设备空调、通风（送风、排风）、空气净化、气流组织供水排水消防安全检测和验收要求二、实验动物设施分类按功能分为繁育生产设施动物实验设施(一般和特殊)按微生物控制程度分类普通环境、屏障环境、隔离环境普通环境：满足基本环境要求，不能完全控制传染因子，适用于饲育大动物和教学用的一般动物。屏障环境：指气密性很好的实验动物饲养或动物实验设施环境，设施内外空气交换只能通过特定的通道进入和排出。饲育SPF级实验动物，动物来源于无菌、悉生或SPF动物种群；所有物品的进入必须通过消毒和灭菌处理；空气经初效、中效、高效过滤后进入(洁净度10000级)，并利用空调送风系统形成静压梯度；严格控制人员的进出，人员在屏障内单向流动，工作时应穿灭菌隔离服、戴消毒手套。屏障环境动物饲养室隔离环境：隔离环境是饲养无菌动物和悉生动物所使用的设施。空气经超高效过滤后进入(洁净度100级)。所有物品经灭菌后，由传递舱进入。动物来自无菌或其哺育的剖腹产后代。人不能直接接触动物，所有操作通过附着于隔离器上的橡胶手套进行。大规模生产隔离器群普通隔离器软质隔离器三、实验动物设施的组成及配套设备1.实验动物设施的组成可按其功能及工艺要求进行区域划分。我国把实验动物设施划分为三个区：前区、饲养区、辅助区（也可称后勤区）。特殊动物实验如感染、放射、危险化学物品的实验要设置专门处理感染物质、放射物质、危险物品的装置。闭路电视监视系统和计算机控制体系是现代化屏障动物房的标志。管理区内要有和设施内进行通讯的电话或广播设备。监视系统四、实验动物设施建筑具体特点和要求走廊门、窗、地面墙壁、天花板直接安装于建筑物墙体上的各种设备、环境控制探头、排风口、固定笼具、架等五、空调系统实验动物设施中维持温度、湿度、气流速度、空气洁净度、通风换气、压力梯度都是由空调系统完成的。空调系统按空气处理设备的设置情况不同可分为集中式、半集中式、局部式三种。六、通风与气压梯度七、空气净化空气净化的目的是使实验动物设施外的空气经处理达到设施所需空气清洁度的控制指标，这是由空气过滤器完成的。不同空气清洁度需要不同过滤效果的空气过滤器。八、水的净化与供水系统九、排水、排气、污水、污物处理十、消防、供电及通讯第四节实验动物的饲育器材一、笼具操作方便舒适便于清洗和消毒保证动物的健康制作原则：坚固耐用，经济便宜笼具构造上分箱型、金属网型、格子型等。常用笼具类型有下列几种：定型式（冲压式）带承粪盘（板）的笼子栅栏型或围网型笼其他功能的笼具二、笼架笼架是放置笼具的用具。应牢靠，便于移动。常见笼架有下面几种：饲养架、悬挂式、冲水式、传送带式和刮板式。三、隔离器（Isolator）隔离系统的最主要设备，这是一种可把微生物完全隔离于设施外，饲养无菌动物的设备。①隔离器室②传递系统③操作系统④风机⑤过滤系统⑥进出风系统⑦支撑结构隔离器可有两种类型：软质隔离器硬质隔离器实验兔保种隔离器活体保种主要是通过隔离器内建立核心群和在屏障内建立增殖群进行保种，定期进行微生物监测和遗传监测，确保种群的微生物标准和遗传特性。核心群增殖群生产群隔离器屏障设施四、独立通风换气笼盒（IVC）20世纪80年代，意大利Thcniplast公司，在带空气过滤帽塑料盒的盒帽上方加了一个进风口，希望促进盒内的通风换气，从而出现了第一个独立通气笼盒（IndividuallyVentilatedCagesIVC）。完整的IVC系统由单体通风笼盒，笼架、机箱与集中供风设备，及相应的配套设施组成。1.IVC笼盒笼盒由耐高温（至少能耐150-160℃高温以上）的透明塑料材料制成，一套笼盒由上盖、底盒、食槽、水槽、锁紧扣、进出风口组件、硅橡胶密封垫圈等组成，有的上盖上还有一个称之为生命之窗的空气过滤网。具有一定的密闭性能让洁净空气流畅进入，并在盒内形成良好的气流动或扩散与盒内气体混合并把笼盒内的废气排出独立通风笼盒是IVC设备的关键所在:国内外的独立通气笼盒中的笼盒有两种基本形式。一种为笼盒的通排气是阀门开闭式，即上架时打开，取下时自动关闭。一种为盒内终端过滤保护式。笼盒有两种有网盖式无网盖式有网盖式笼盒的网盖盖于底盒上，网盖上配置食槽和饮水瓶槽，加料和更换饮水瓶必须打开塑料盒盖。无网盖式带金属底网的饲料瓶位于塑料盒盖上，加料时只要打开饲料瓶的硅橡胶盖即可操作，而更换水瓶时，位于盒盖上的插口会自动封闭，位于饲料瓶上的不锈钢保护器能有效的防止啮齿类动物的啃咬。2.笼架、机箱与集中供风设备（1）独立供风IVC设备机盒一体式，即机组安置在盒架的上部。优点：占地面积小，房屋空间的利用效率大；缺点：机组运转的低频振动噪声对笼盒内动物有一定的影响；机组位置偏高，维护保养不太方便。另一种为机盒分体式，即机组与笼架分开安放（或机组置于另一房内）。该款式的优缺点正好与上述款式相反。（2）笼架IVC笼架是由不锈钢管焊接而成，不锈钢管兼作IVC的导风管，导风管平行排列并焊接于进、排风管上，以确保各笼盒进、出风口有相同的压差。（3）控制机箱控制机箱内主要有两台低噪声风机和粗、中、高效三级空气过滤装置。两台风机分别控制进风和排风，通过调节风机转速达到进、排风的平衡，以确保笼盒内与盒外有一定的压差。（4）集中供风IVC设备集中供风IVC设备是不用机箱的供风设备，进入IVC的空气均来自设施的空调通风管道，通常采用控制阀加装于管道上的高效过滤器组成，其显示数字或表盘、控制器等均安装于室内。集中供风IVC设备3.IVC配套设施(1)IVC系统安装的房间必须符合普通环境标准。(2)房间配有功率适当的、能调控温湿度的空调设备。(3)设施应有换气装置和供系统使用的排气管道。(4)配备“万级”专用超净工作台及喷雾专用喷枪。五、给料器小鼠、大鼠用固体饲料给料器，一般使用挂篮式或在笼盖上做个凹形槽代替。豚鼠、兔、猴的给料器为箱型，悬挂于笼壁上。狗、猫的给料器是盘型或碗钵型。六、给水器给水器饮水瓶和自动饮水装置。饮水瓶一般使用玻璃制品、塑料制品或金属制品。