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保障实验动物生活舒适的秘诀--环境控制与检测
来源:BioMice百奥动物 时间:2022-07-29

实验动物是经过人工饲养,对携带的微生物进行严格控制,遗传背景明确的用于科研、鉴定、生产及其他科学实验用的动物。环境因素会直接影响到实验动物的各项指标,进而影响实验结果,因此符合标准的实验动物生活环境十分重要。那么如何对实验动物的生活环境进行控制与检测呢?下边就请百奥赛图海门动物中心的工作人员带我们来一起了解一下吧~

实验动物环境分类

按照空气净化的控制程度,实验动物环境分为普通环境、屏障环境和隔离环境。不同环境的使用功能及适用动物等级详见表1。

表1、不同环境的使用功能及适用动物等级

1、普通环境

符合实验动物居住的基本要求,控制人员和物品、动物出入,不能完全控制传染因子,适用于饲育普通级实验动物。

2、屏障环境

符合实验动物居住的要求,严格控制人员、物品和空气的进出,适用于饲育无特定病原体(SPF)级实验动物。

3、隔离环境

采用无菌隔离装置以保持无菌状态或无外源污染物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌,动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统,该系统既能保证与环境的绝对隔离,又能满足转运动物时保持与内环境一致。适用于饲育无特定病原体级、悉生及无菌级实验动物。

  

百奥赛图海门动物中心实验动物居住环境

实验动物环境影响因素及各项参数控制要求

1、实验动物环境影响因素

气候因素:包括温度、湿度、气流、风速、换气等;

理化因素:粉尘、气味、噪音、照明、消毒剂、有害化学物质等;

居住因素:建筑、笼具、垫料、饮食饮水器等;

生物因素:社会地位、势力范围、争斗、饲养密度、微生物等。

2、实验动物(大小鼠)对环境因素的要求-主要运行参数

3、影响实验动物的各种环境因素及其控制要求

温度(20-26℃)

环境温度缓慢地变化,在一定范围内,动物机体是可以自行调节而适应的。但气温变化过大或过急对动物的健康将会产生不良影响。

温度对实验动物的影响

除灵长类外,高温条件下实验动物很难维持体温恒定。

影响动物的生殖机能、机体抵抗力、新陈代谢。气温过低或过高常导致雌性动物性周期紊乱;雄性动物精子生成能力下降,睾丸萎缩。

影响动物脏器重量,环境温度与动物脏器重量呈显著的负相关。

影响动物的实验反应性。小鼠的呼吸数、发热量随着气温的升高而呈直线下降。

不适宜的环境温度可使实验动物处于应激状态,从而出现对化学物质的急性毒性反应改变。

湿度(40-70%)

湿度对动物机体热调节有很大影响,当环境温度与体温接近时,动物体可通过蒸发作用来排出热量,而当环境湿度接近或达到饱和状态时(即高温、高湿的情况下),动物体的蒸发受到抑制,不利于动物的散热。

高湿对动物的影响

影响动物生长;

高湿容易引起代谢紊乱;

利于微生物滋生;

氨易溶于水,湿度高,室内氨浓度增加。

低湿对动物的影响

湿度小于40%,小鼠、大鼠和仓鼠繁殖力下降;

低于30%停止繁殖,出现疾病症状,大鼠会出现一种特殊的疾病---环尾病;

此时,动物的上呼吸道承受干燥和刺激,可能会出现一系列临床症状;

垫料可比正常情况下产生更多的灰尘,堵塞鼻孔;

增加静电产生,泌乳动物在幼仔允吸时会有电击感,这会导致她们将幼子咬死。

气流与风速(≤0.2m/s)

气流和风速与动物体热的扩散有很大关系,气流速度过小会导致空气流通不良氨浓度增加,动物散热困难。气流速度过大会导致动物体表散热量增加,同样危及健康。气流、风速、温度、湿度均不是各自以单一的因素对动物产生影响,而是在互相关联状态下影响动物。

气流与风速对实验动物的影响

实验动物单位体重的体表面积比人大,气流对实验动物的影响也较大。

气流速度过小,空气流通不良,有害气体浓度升高,散热困难,易造成呼吸道疾病的传播。

气流速度过大,动物体表散热量增加,同样危及动物的健康,影响动物实验结果。

合理的气流和风速能调节温度和湿度,有效降低室内粉尘和有害气体,控制传染病的流行,有利于实验动物和工作人员的健康。

光照(工作照度≥200Lux,动物照度15-20 Lux)

昼夜明暗交替时间(12h/12h或10h/14h)

动物的活动和生理机能在一昼夜中变化很大,尤其啮齿类动物午夜比白天活跃。光照对动物机体有多种功能,特别对调节其生理活动具有重要意义。人为控制光照可以调节整个生殖过程,包括发情、排卵、交配、分娩、泌乳和育仔等。光照过强会导致雌性动物做窝性能差,甚至出现食仔和哺乳不良现象。

光照时间/昼夜明暗交替时间(12h/12h或10h/14h)

持续的黑暗环境可抑制大鼠的生殖过程,使卵巢减轻;持续光照,则过度刺激生殖系统,产生连续发情,大小鼠出现永久性阴道角化,有多数卵泡达到排卵前期但不形成黄体。以12h明 12h暗 或10h明 14h暗为宜,动物可以出现稳定的发情周期。

噪音(≤60dB)

饲养室噪声来源

外界噪音传入,室内人员操作及沟通,室内设备产生如主机、空调进排风等,动物自身活动打斗、鸣叫等。动物与人的听觉器官和生理功能基本相似,不同的是动物听到的音域比人宽。人:1000-2000HZ,动物1000-5000HZ.

对生长繁殖的影响

噪声过大可造成大小鼠生育力减退,妊娠障碍和流产,出现食仔现象,动物产仔数离乳数均减少,咬死率增加。

声音刺激会引起心跳、呼吸次数及血压增加,使小鼠WBC增加,肾上腺皮质酮上升。另外震动能引起动物消化器官分泌机能的障碍,从而导致消化吸收不良。

通风与换气(屏障环境≥15次/h,隔离环境≥20次/h)

饲养室内通风换气的目的是给动物提供新鲜空气,排出室内臭味及动物、照明、机械运转产生的余热,以及排出空气中悬浮颗粒粉尘等,是空气污染减少到最低程度。

换气次数越高,室内空气越新鲜,但换气次数增加势必导致能量损失增加,所以一般控制在10-20次/小时。

其他影响因素

饲养笼具

饲养笼器具应选用正规厂家生产的无毒、耐腐蚀、耐高压、易冲洗、易消毒灭菌的耐用材料制成的笼具,并应符合动物生理状态及防逃逸的要求。

垫料

垫料应使用标准的无毒、无异味、无油脂、吸湿性强,粉尘少的材料,经消毒或灭菌后使用。

饮水

普通级动物一般饮用符合卫生标准的自来水即可,清洁级以上动物必须饮用经酸化无菌、高压灭菌或超滤除菌的水。

社会因素和饲养密度

实验动物社会因素是指个体的优劣与社会地位,及饲养密度等。

环境检测

百奥赛图海门动物中心检测人员对动物房进行环境检测

1、空气洁净度检测

测定条件

静态检测

在实验动物设施空调系统运转48h以上,工艺设备已安装,室内无动物及工作人员的情况下进行检测。

动态检测

在实验动物设施处于正常生产或实验工作状态下进行检测。

测量仪器

尘埃粒子计数器,应在有效检定期内。

测定方法

静态检测

应对洁净区及净化空调系统进行彻底清洁。测量仪器充分预热,采样管必须干净,连接处严禁渗漏。采样管长度应为仪器允许长度,当无规定时,不宜大于1.5m。采样管口流速宜与洁净室断面平均风速相接近。检测人员应在采样口的下风侧。

动态检测

在实验工作区或动物饲育区内,选择有代表性测点的气流上风向进行检测,检测方法和操作与静态相同。

测点布置

检测实验工作区时,如无特殊实验要求,取样高度为离地面1.0m高的工作平面上。检测动物饲育区内时,取样高度为笼架高度的中央,水平高度约为0.9m-1.0m的平面上。测点间距为0.5-2.0m,层流洁净室测点总数不少于20点。乱流洁净室面积不大于50㎡的布置5个测点,每增加20-50㎡应增加3-5个测点。每个测点连续测定3次。

采样流量及采样量

5级要求洁净实验动物设施采样流量为1.0L/min,采样量不少于1.0L。6级及以上级别要求的实验动物设施采样流量不大于0.5L/min,采样量不少于1.0L。

结果计算

每个测点应在测试仪器稳定运行条件下采样测定3次,计算求取平均值,为该点的实测结果。对于大于或等于0.5μm的尘埃粒子数确定,层流洁净室取各测定点的最大值。乱流洁净室取各测定点的平均值作为实测结果。

2、空气沉降菌检测

测定条件

实验动物设施环境空气中沉降菌的测定应在实验动物设施空调净化系统正常运行至少48h,经消毒灭菌后进行。

测点选择

每5㎡-10㎡设置1个测定点,将培养皿放于地面上。

测定方法

平皿打开后放置30min后加盖。放于37℃恒温箱内培养48h后计算菌落数(个/皿)。

营养琼脂培养基的制备

将已灭菌的营养琼脂培养基(pH7.6),隔水加热至完全融化。冷却至50℃左右,轻轻摇匀,立即倾注灭菌平皿内(直径为90mm),每皿注入15mL-25mL。待琼脂凝固后,翻转平皿(盖在下),放入37℃恒温箱内,经24h无菌培养,无细菌生长方可用于检测。

3、温度、湿度测定:包括日温差、温湿度的均匀性

测定条件

在设施空调系统运行48h后或设施正常运行之中进行测定。一般饲育室应选择动物笼具放置区域范围为动物饲育区。恒温恒湿房间离围护结构0.5m,离地高度0.1m-2m处。

测量仪器

精密度为0.1以上标准水银干湿温度计及热敏电阻式数字型温湿度测定仪。所有测量仪器必须在有效检定期内。

测定方法

当设施环境温度波动范围大于2℃,室内相对湿度波动范围大于10%,温湿度测定宜连续进行8h,每次测定间隔为15min-30min。乱流洁净室按洁净面积不大于50㎡至少布置测定5个测点,每增加20㎡-50㎡增加3个-5个位点。

4、气流速度测定

测定条件

在实验动物设施运转接近设计负荷,连续运行48h以上进行测定

测量仪器

精密度为0.01以上的热球式电风速计,或智能化数字显示式风速计,校准仪器后进行检测。测量仪器应在有效检定期内。

测定方法

检测在试验工作区或动物饲育室区内进行,当无特殊要求时,于地面高度1.0m处进行测定,乱流洁净室按洁净面积不大于50㎡至少布置测定5个测点,每增加20㎡-50㎡ 增加3-5个位点。测量时应在仪器稳定运行条件下测定,数字稳定10s后读取数值。

5、换气次数测定

测定条件

在实验动物设施运转接近设计负荷,连续运行48h以上进行测定。

测量仪器

精密度为0.01以上的热球式电风速计,或智能化数字显示式风速计或风量罩,校准仪器后进行检测。测量仪器应在有效检定期内。

测定方法

测定送风口(正压式)或出风口(负压式)风量、平均风速及室内容积,来计算换气次数;在一个以上进气口的房间,要将各进气口合并计算。

例如,以送风口计算换气次数,公式为:换气量Q(m3/h)=3600SV;其中:S为有效截面积(m2),V为平均风速(m/s)。换气次数R(次/h)=Q/L;其中:R为换气次数(次/h),Q为换气量(m3/h),L为室内容积(m3)。

6、静压差测定

检测条件

静态检测

在动物设施空调送风系统连续运行48h以上,已处于正常运行状态,工艺设备已安装,设施内无动物及工作人员的情况下进行检测。

动态检测

在动物设施已处于正常使用状态下进行检测。

测量仪器

为精度可达1.0Pa的微压计。测量仪器应在有效检定期内。

测定方法

检测在实验动物设施内进行,根据设施设计与布局,按人流、物流、气流走向依次布点测定。每个测点的数据应在设施与仪器稳定运行的条件下读取。

7、噪声测定

检测条件

静态检测

在实验动物设施内环境通风、净化、空调系统正常连续运转48h后,工艺设备已安装,室内 无动物及生产实验工作人员的条件下进行检测。

动态检测

在实验动物设施处于正常生产或实验工作状态条件下进行检测。

检测仪器

用噪声计(声级计),测量仪器应在有效检定期内。

测定方法

面积小于或等于10㎡的房间,于房间中心离地1.2m高度设一个点;面积大于10㎡的房间,在室内离开墙壁反射面1.0m及中心位置,离地面1.2m高度布点检测。

8、照度测定

测定条件

在光源接通,并正常使用状态下进行测定。

测定仪器

便携式照度计,应在有效检定期内。

测定方法

再实验动物设施内 选定几个具有代表性的点测定工作照度。距地面0.9m,离开墙面1.0m处布置测点。关闭工作照度灯,打开动物照度灯,在动物饲养盒笼盖或笼网上测定动物照度,测定时笼架不同层次和前后都要选点。使用光源照明时,应注意电压时高时低的变化,应使电压稳定后再测。

9、氨浓度测定

测定条件

在实验动物设施处于正常生产或实验工作状态下进行,垫料更换符合时限要求。该项目反映室内的换气情况、动物的合理密度和设施的管理水平。

测定仪器

氨浓度检测仪,纳氏试剂比色法,检测仪器应在有效检定期内。

实验动物环境控制的意义

确保实现实验动物健康和质量标准化;

确保动物实验获得正确的结果;

确保实验动物从业人员的身体健康,为实验动物及动物实验工作者提供适宜的条件。

看到这里相信大家已经对实验动物的生活环境如何进行控制与检测有了一定的了解。后续我们还会持续带来更多实验动物相关知识,一定要继续关注我们呀。