实验动物环境生态学.ppt

第 四 章 实验动物环境控制,一、实验动物环境、实验动物设施、 普通环境、屏障环境、隔离环境 的概念。 二、屏障系统人、物和实验动物移动 路向。 三、感染性动物实验室的分级。 四、实验动物环境的国家标准（表4- 1）,重点 掌握,实验动物中心,内 容 第一节 实验动物环境 第二节 实验动物设施 第三节 特殊动物实验设施 第四节 设施的维护和管理 第五节 实验动物设施的环境监测,第 一 节 实验动物环境,genotype基因型 发育环境 developmental phenotype表现型 周围环境 proximate drama type 演出型,一、实验动物环境控制的重要性,实验动物的性状是遗传和环境因素相互作用的结果,实验结果与有关因素的关系可用下面的公式来表示。 R = (A+B+C)D+E,动物实验是对演出型的一种影响处置,R 实验动物的总反应 A 实验动物种的共同反应 B 实验动物品种、品系的特有反应； C 实验动物的个体反应(个体差异)； D 环境影响； E 实验误差。,公式中 A、B、C属遗传因素，D是环境因素，与动物的总反应呈正相关,实验动物环境的人工控制程度越高，生活 在该环境中的实验动物就越具有一致性，即 使不同时间、地点及人员，只要按相同的规 范操作，均能获得一致的实验结果。,实验动物环境控制与动物实验结果的关系,1、严格监控实验动物环境可保证实验动物健康和质量标准化。 2、环境控制可保障实验研究获得正确的结果。 3、符合标准的环境，尚为实验动物及动物实验工作者提供适宜的条件，并保障人们身体健康，不受危害因素的伤害。,二、实验动物环境控制的意义,不合格的动物及环境危害实验人员健康,实验动物环境生态学： 是研究实验动物与环境相互关系的分支学科。 实验动物环境： 是指人工控制的, 供实验动物繁殖、生长的特 定场所及有关条件, 即围绕实验动物所有事物的总 和。而界定实验动物生存空间、维持其所需的建筑 物和设备等称之为实验动物设施。,三、实验动物环境有关概念,实验动物环境分类,普通环境 符合动物居住基本要求，不能完全控制传染因子，但能控制野生动物的进入，适用于饲养普通级实验动物。 普通环境温度犬、兔、猴、小型猪等控制在1628，豚鼠、地鼠控制在1829范围；日温差4，相对湿度控制在4070%，换气次数最少8次/h。,四、实验动物环境的分类及控制指标,屏障环境 严格控制人员、物品和空气的进出，适用于饲育清洁级及无特定病原体级实验动物。 屏障环境温度控制在2026，日温差4；相对湿度控制在4070%，换气次数控制在1020次/h，空气洁净度7级。,隔离环境 采用无菌隔离装置以保持无菌状态或无外来污染物。适用于饲育无特定病原体、悉生及无菌实验动物。 隔离环境温度控制在2026，日温差4；相对湿度控制在4070%，换气次数控制在1020次/h，饲养无菌动物或悉生动物的隔离装置空气洁净度为5级。为了保证良好的隔离环境，隔离装置内外的静压差要保持在50Pa。,表4-2 不同实验动物环境的使用功能和适用动物等级,第 二 节,实验动物设施,实验动物设施: 指界定实验动物的生存空间、维持其需要的建筑物和设备等，可分为：,繁育、生产设施,动物实验设施,普通设施 屏障设施 隔离设施,一、实验动物设施等级,*通常为单走廊或双走廊专用房舍，装设有空调机、送风和排风装置以及初、中效空气过滤器。 *应有防野鼠、防昆虫设施，笼具和垫料要消毒，饲料应确保未经污染。 *工作人员进入时应采取一定的防疫措施。 不能完全控制传染因子，适用于饲育教学等用途的普通级动物。,普通设施,该环境严格控制人员、物品和环境空气的进出，适合饲养清洁动物和SPF动物。 屏障设施可为： 屏障系统(正压/负压) 屏障单元 局部屏障设备(层流架,IVC) 隔离器,屏障设施,屏障系统,1、基本与外界隔离，设清洁和污物走廊。 2、空气要经过初、中、高效三级过滤器净化后才能进入室内。 3、除特殊用途的生物安全屏障环境为负压外,屏障环境内通常应保持正压，不低于10Pa；进风口风速要大于4m/s，出风口应有防止空气倒流装置。 4、空气洁净度要达到7级。,屏障系统设计要求,1、进入该环境的笼具、饲料、饮水、垫料、器械、药品等一切物品须经严格消毒灭菌。 2、进入的人员要淋浴，穿戴消毒的隔离衣、帽、鞋和口罩。进入的实验动物也须经消毒处理。 3、环境内的空气、物品、人和实验动物采用单向流通路线。,屏障系统进入要求,人的移动路向: 更衣淋 浴更衣清洁走廊 饲养室或动物实验室污物走廊外部区域更衣。,物品的移动路向： 物品高压蒸汽消毒炉（包装好的消毒物品可经过传递窗，笼具经泡有消毒液的渡槽） 清洁准备室清洁物品储存室饲养室或动物实验室污物经包装处理污物走廊外部区域。,实验动物的移动路向： 外来实验动物传递窗检疫室（经验收、观察后）清洁走廊饲养室或动物实验室实验动物（生产供应或实验处理后须移出屏障环境）污物走廊（包装）外部区域。,空气的流动路向： 洁净空气清洁走廊、清洁准备室、清洁物品储存室饲养室或动物实验室污物走廊外部区域。,屏障环境的人、物移动路向模式,外来人员携带胸卡及闭路电视监控,监控内容 温度 湿度 压差 人员进出情况,局部屏障设备,IVC,Individually Ventilated Cages,IVC的特点,IVC(Individually Ventilated Cages)是独立通风笼盒的简称.它的特点是具有一定的密闭性,同时让经HEPA过滤器的洁净空气流入盒内,使盒内保持正压,减少了可能的感染来源,适合于饲养SPF级动物,以及一些免疫缺陷动物,层流架 层流架是本身带空气净化 和通风系统, 可作实验动物饲养和动物实验观察的专用设备。 一般为四周封闭，前方开启的柜形构造；其侧边及背部安装 空气净化系统，内部分层放置 动物饲养盒。,隔 离 系 统,隔离器的基本构造示意图,各种笼具,大鼠架,小鼠架,兔架,饮水瓶,纯水机,消洗池及高压消毒锅,双扉自动洗笼消毒机,饲 料 仓 库,实验动物垫料,第 三 节,特殊动物实验设施,一、感染性动物实验设施,感染性动物实验室 是用病原微生物对动物进行实验感染的一种特殊屏障设施。 主要考虑如何防止感染动物的病原微生物传染人、以及防止动物携带的病原微生物泄漏出设施后对人和外界环境造成生物灾害。感染动物设施的建筑位置应独立，有单独的空调和设备，设施内部分清洁区与污染区。排气口有高效空气过滤装置，滤器应用福尔马林熏蒸消毒。,生物安全实验室分级,按照国务院令424号病原微生物实验室生物安全管理条例，将生物安全实验室分为一 四级，即BSL1 4级生物安全实验室，又称为P1 4实验室。一级最低，四级最高。,*生物安全实验室的功能特点： 保护实验人员安全； 防止生物危害因子泄漏到实 验室外，保护环境安全。 *生物安全防护的保证因子包括： 实验室的结构； 设施设备； 安全操作规程； 人员配置与培训。,一级生物安全（BSL1或P1）实验室,该实验室用于四类病原微生物的实验，该类病原微生物在通常情况下不会引起人类或者动物疾病，不会经常引发健康成人疾病。具有低个体危害、低群体危害的特点。 一级生物安全实验室主要通过生物安全柜、防护服、手套、眼罩等来实现人与病原体的隔离。有相应的管理制度。,二级生物安全（BSL2或P2）实验室,该实验室用于三类病原微生物的实验，该类病原微生物能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。具有中等个体危害、低群体危害的特点。,1、在处理危险度2级或更高危险度级别 的微生物时,在实验室门上应标有国际通 用的生物危害警告标志。 2、只有经批准的人员方可进入实验室工 作区域。 3、实验室的门应保持关闭。 4、儿童不应被批准或允许进入实验室工 作区域。,5、进入动物房应当经过特别批准。 6、与实验室工作无关的动物不得带入 实验室。 7、二级生物安全实验室通过生物安全 柜、负压隔离器、防护服、手套、眼罩 等来实现人与病原体的隔离。 8、要有相应的管理规章制度。,三级生物安全（BSL3或P3）实验室,该实验室用于二类病原微生物的实验，该类病原微生物能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。如炭疽杆菌等，具有高个体危害、中等群体危害的特征。 我国大陆没有BSL实验室，在做足防护的前提下，也有人在BSL3实验室进行SARS、禽流感等高致病性病原体实验。,三级生物安全实验室应采用一级和二级生物安全水平的基础实验室的操作规范并做下列修改 : 张贴在实验室入口门上的国际生物危害警告标志应注明生物安全级别以及管理实验室出入的负责人姓名,并说明进入该区域的所有特殊条件,如免疫接种状况。 实验室防护服必须是正面不开口的或反背式的隔离衣、清洁服、连体服、带帽的隔离衣,必要时穿着鞋套或专用鞋。,实验室防护服不能在实验室外穿着，且必须在清除污染后再清洗。当操作某些微生物因子时(如农业或动物感染性因子)，可以允许脱下日常服装换上专用的实验服。 开启各种潜在感染性物质的操作均必须在生物安全柜或其他基本防护设施中进行。 有些实验室操作，或在进行感染了某些病原体的动物操作时，必须配备呼吸防护装备。,在国务院第424号令病原微生物实验室生物安全管理条例第三十条中规定：“需要在动物体上从事高致病性病原微生物相关实验活动的，应当在符合动物实验室生物安全国家标准的三级以上实验室进行”。可见，感染性动物实验必须在生物安全实验室中进行。,四级生物安全（BSL4或P4）实验室,省略,武汉大学三级生物安全实验室,A1型生物安全柜,可保护: 样品 操作人员 环境 适用于生物安全1、2、3级的样品，要求样品没有挥发性有毒化学物质及挥发性放射核素,隔离器,隔离器,正压防护服,关键设备 监控与图像记录系统,附：废弃物处理,在实验室内，废弃物最终的处理方式与其污染被清除的情况是紧密相关的。废弃物处理的首要原则是所有感染性材料必须在实验室内清除污染、高压灭菌或焚烧。,丢弃废物前应考虑的主要问题： 1、是否己采取规定程序对这些物品进行了有 效的清除污染或消毒? 2、如果没有，他们是否以规定的方式包裹， 以便就地焚烧或运送到其他有焚烧设施的地方 进行处理? 3、丢弃己清除污染的物品时，是否会对直接 参与丢弃的人员，或在设施外可能接触到丢弃 物的人员造成任何潜在的生物学或其他方面的 危害? 4、锐器-高压灭菌后重复使用的污染（有潜 在感染性）材料是否已按规定处理。,二、放射性同位素动物实验设施（RI） 三、特殊化学物质动物实验设施,第 四 节,设施的维护和管理,一、