川北醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)管理初探

楊國(guó)淋, 魏 玲, 蘇 暢, 李陽(yáng)友(. 川北醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心, 南充 63700; . 南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 南充6373)

川北醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)管理初探

楊國(guó)淋1, 魏 玲2, 蘇 暢1, 李陽(yáng)友1(1. 川北醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心, 南充 637100; 2. 南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 南充637131)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)研究的重要支撐條件。屏障環(huán)境是進(jìn)行清潔級(jí)和SPF動(dòng)物的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)和檢疫的必要條件，是提供合格、標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的保障。本文結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的繁殖、飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，參照國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（GB 14925-2010），從屏障環(huán)境設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程、操作人員的管理、屏障設(shè)施維護(hù)、屏障系統(tǒng)環(huán)境因素和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量監(jiān)控幾個(gè)方面進(jìn)行探討。希望為我國(guó)高等醫(yī)學(xué)院校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的屏障環(huán)境設(shè)施建設(shè)和有效管理提供一定的參考。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物; 屏障系統(tǒng)管理; 初探

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是高等醫(yī)學(xué)院校順利開(kāi)展科學(xué)研究的重要支撐條件, 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境的控制和管理是提供標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量動(dòng)物的保證[1]。屏障環(huán)境又是醫(yī)學(xué)院校進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的基本環(huán)境, 也是目前最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境[2]。建立規(guī)范合理的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)是適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)研究的必然。

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)醫(yī)學(xué)院?？茖W(xué)研究的重要性

在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)，順利開(kāi)展試驗(yàn)研究的四個(gè)基本條件是動(dòng)物(animal)、設(shè)備(equipment)、信息(information)和試劑(reagent), 簡(jiǎn)稱“AEIR”[3]。近年來(lái), 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 各種高端的研究設(shè)備和試劑不斷被研發(fā)出來(lái)。國(guó)際學(xué)術(shù)交流和信息的分享也不斷加強(qiáng)。因此, 對(duì)于生命科學(xué)研究來(lái)說(shuō), 設(shè)備, 信息和試劑是相對(duì)容易獲得的。而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是活的“精密儀器”, 具有更多的差異性和不可控性, 需要更加嚴(yán)格的要求。如果在科研過(guò)程中使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量要求不合格或使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不恰當(dāng), 那么所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和效果評(píng)價(jià)就不具有很強(qiáng)的說(shuō)服力，研究?jī)r(jià)值不高。21世紀(jì)是生命科學(xué)的新時(shí)代，各國(guó)科學(xué)家都希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的研究成果，來(lái)探索生命起源，揭示遺傳奧秘，研究疾病與衰老的機(jī)制，從而延長(zhǎng)人類的壽命，提高生命的質(zhì)量[4]。合格標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)及飼養(yǎng)管理是科研工作者從事醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)研究的前提。屏障系統(tǒng)是提供標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物重要的設(shè)施, 屏障系統(tǒng)維護(hù)和管理, 具有重要意義。

2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)的內(nèi)涵

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的環(huán)境從微生物控制角度可分為隔離系統(tǒng)、屏障系統(tǒng)和開(kāi)放系統(tǒng)。屏障環(huán)境設(shè)施是指符合屏障環(huán)境要求，用于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)或動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的建筑物和設(shè)備的總稱, 所有進(jìn)入空氣都必須經(jīng)初、中、高三級(jí)過(guò)濾器的進(jìn)化處理, 潔凈度為10 000級(jí),系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)保持空氣壓差，不低于20～50 Pa。屏障環(huán)境是指潔凈度能夠達(dá)到7級(jí)的封閉式建筑物或?qū)恿鞴?、IVC等設(shè)備，該環(huán)境是進(jìn)行清潔級(jí)動(dòng)物、SPF級(jí)動(dòng)物的生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)和檢疫的必須條件[5]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施應(yīng)具有密閉的建筑物(或設(shè)備)、配套的凈化控制系統(tǒng)等硬件條件，通過(guò)配套管理措施的實(shí)施，能夠?qū)M(jìn)出其內(nèi)部的各種人員、物品、動(dòng)物和空氣進(jìn)行嚴(yán)格人工控制。能夠使設(shè)施內(nèi)的溫度、濕度、換氣、噪聲、光照等可調(diào)節(jié)性因素適合動(dòng)物的需要，也能避免生物性、化學(xué)性、放射性等危害因素對(duì)設(shè)施內(nèi)環(huán)境的危害，從而保證設(shè)施內(nèi)動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)工作順利進(jìn)行[6-8]。屏障環(huán)境設(shè)施是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量得到有效控制最基礎(chǔ)的條件。

3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施環(huán)境的建設(shè)與管理

3.1 屏障系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制度化建設(shè)

屏障環(huán)境設(shè)施管理制度主要包括人員的進(jìn)出管理、動(dòng)物的進(jìn)出管理和物品的進(jìn)出管理。為了對(duì)屏障系統(tǒng)內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物實(shí)時(shí)監(jiān)控，減少人員流動(dòng)，可在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施的房間內(nèi)和大門(mén)處可以安裝監(jiān)控設(shè)備。與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、設(shè)施運(yùn)行管理的無(wú)關(guān)人員，均不得進(jìn)入設(shè)施。進(jìn)入屏障系統(tǒng)開(kāi)展科研的人員必須至少提前2周提出申請(qǐng)，征得屏障系統(tǒng)管理人員同意，并且經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后方可進(jìn)入屏障系統(tǒng)開(kāi)展科研，進(jìn)入屏障系統(tǒng)后嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心各項(xiàng)管理規(guī)定操作執(zhí)行。如違規(guī),需視情況進(jìn)行口頭和書(shū)面批評(píng)，情況嚴(yán)重者取消使用屏障系統(tǒng)資格。屏障系統(tǒng)內(nèi)工作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，身體健康，不攜帶傳染病，特別是重大人獸共患病，要具有良好無(wú)菌衛(wèi)生觀念，熟悉實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行本單位制定的各種規(guī)章制度和SOP[9,10]。工作人員進(jìn)入屏障設(shè)施環(huán)境的外環(huán)境時(shí)，應(yīng)換已消毒拖鞋; 進(jìn)入第一道更衣間后，要將隨身攜帶物品放入儲(chǔ)存柜，進(jìn)入消毒間消毒; 然后赤腳進(jìn)入第二更衣室后，按照“穿上衣—戴口罩—穿褲子—穿拖鞋—戴手套”的順序，穿著已消毒工作服，經(jīng)過(guò)風(fēng)淋至少10 s后才能進(jìn)入屏障設(shè)施進(jìn)行相關(guān)操作。

進(jìn)入屏障系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必須要有動(dòng)物質(zhì)量合格證明，并且清楚來(lái)源和遺傳背景，并做好動(dòng)物品系、性別、規(guī)格、體質(zhì)量、數(shù)量等詳細(xì)信息登記。對(duì)進(jìn)入屏障系統(tǒng)動(dòng)物應(yīng)置于隔離觀察檢疫室觀察48 h，觀察結(jié)果未見(jiàn)異常才能轉(zhuǎn)入飼養(yǎng)間進(jìn)行飼養(yǎng)和開(kāi)展相關(guān)研究實(shí)驗(yàn)。工作人員對(duì)進(jìn)入設(shè)施的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按照要求飼養(yǎng)、管理，未經(jīng)許可不能隨意處置動(dòng)物，飼養(yǎng)室僅可進(jìn)行動(dòng)物的稱重、糞便的收集等最基本操作，其他例如采血、手術(shù)、處死等操作必須在屏障系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)操作間的無(wú)菌操作臺(tái)里進(jìn)行，嚴(yán)禁在飼育間直接進(jìn)行試驗(yàn)。

所有進(jìn)入屏障系統(tǒng)的物品都需進(jìn)過(guò)消毒滅菌處理, 耐高溫的物品要在121 ℃條件下滅菌30 min高溫高壓滅菌處理, 并用滅菌指示試紙條檢測(cè)待達(dá)到安全狀態(tài)后, 放置在物品儲(chǔ)存室。對(duì)于真空包裝已經(jīng)滅菌的物品如墊料、飼料等進(jìn)入屏障系統(tǒng)需在傳遞窗內(nèi)紫外照射15 min以上, 從傳遞窗的內(nèi)側(cè)進(jìn)入屏障系統(tǒng)。所有傳出屏障系統(tǒng)的墊料、籠具和動(dòng)物尸體等污物都需從污物走廊離開(kāi), 不能再返回潔凈區(qū)域

3.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施的維護(hù)與消毒

對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施進(jìn)行科學(xué)管理和維護(hù)是十分重要的。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)設(shè)施主要有飼育室動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室、隔離觀察檢疫室和其他輔助設(shè)施組成[11]。工作人員每日記錄屏障系統(tǒng)里溫度、濕度、通風(fēng)次數(shù)、壓差等差數(shù), 以大鼠屏障系統(tǒng)為例設(shè)施溫度維持在21℃、相對(duì)濕度保持在70%、換氣次數(shù)維持在10～20次/h、壓差維持在45 Pa。設(shè)施運(yùn)行管理人員要全面負(fù)責(zé)安全管理工作, 每周檢查一次設(shè)施運(yùn)行安全情況。每季度組織設(shè)施使用人員學(xué)習(xí)有關(guān)安全防范措施, 確保設(shè)施正常、安全運(yùn)行。設(shè)施內(nèi)嚴(yán)禁存放易燃、易爆試劑和化學(xué)危險(xiǎn)品

對(duì)于屏障設(shè)施的維護(hù)必須做到設(shè)施內(nèi)部的凈化和防止外來(lái)微生物的入侵，確保設(shè)施的正常運(yùn)行和環(huán)境的潔凈[12]。在屏障設(shè)施內(nèi)環(huán)境的自身凈化方面，重點(diǎn)要做好衛(wèi)生消毒工作，按照“潔物儲(chǔ)存室—潔凈走廊—?jiǎng)游镲曫B(yǎng)間—其它房間—污物走廊”的順序?qū)ζ琳舷到y(tǒng)的內(nèi)環(huán)境進(jìn)行消毒。每日需保持飼養(yǎng)室的整潔, 門(mén)、墻壁、地面、鼠盒架子每日擦洗, 為避免交叉污染，房間每周用體積分?jǐn)?shù)0.1%新潔爾滅和0.1%過(guò)氧乙酸消毒液交替進(jìn)行消毒。每月用0.1%過(guò)氧乙酸噴霧進(jìn)行一次大消毒。我校屏障系統(tǒng)是“雙走廊設(shè)施” 設(shè)計(jì)形式, 進(jìn)入設(shè)施的相關(guān)物品必須經(jīng)過(guò)消毒處理。能經(jīng)受高溫高壓滅菌的物品需采用高壓滅菌121℃滅菌30 min不能經(jīng)受高溫的物品, 需采用0.2%過(guò)氧乙酸藥物浸泡消毒。對(duì)于飼養(yǎng)盒, 先把體積分?jǐn)?shù)2%的84消毒液加入自動(dòng)洗籠機(jī)的藥物箱噴洗消毒，再傳入大型脈動(dòng)真空高壓滅菌箱中121 ℃滅菌30 min, 從內(nèi)側(cè)門(mén)取出放入屏障系統(tǒng)的物品存儲(chǔ)室。目前對(duì)籠架動(dòng)物飼養(yǎng)室的墻壁和空氣大多采用0.2%過(guò)氧乙酸進(jìn)行消毒，也有相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員認(rèn)為, 采用過(guò)氧乙酸氣溶膠噴霧劑消毒劑對(duì)人和動(dòng)物的刺激性較強(qiáng)、對(duì)環(huán)境設(shè)施具有腐蝕性, 因此也采用其他消毒劑, 例如0.21 mg/m3臭氧加1%的84消毒液、0.21 mg/m3臭氧加0.1%新潔爾滅消毒劑來(lái)進(jìn)行設(shè)施的消毒[13]。在實(shí)際操作中，為避免設(shè)施環(huán)境對(duì)消毒液產(chǎn)生耐藥性，可以交替使用不同的消毒劑。

3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)的環(huán)境控制

影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障環(huán)境設(shè)施的環(huán)境因素很多，主要包括飼養(yǎng)室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、氣流速度、空氣中的顆粒物、微生物、有害氣體，光照和噪聲等[14]。屏障設(shè)施的過(guò)濾系統(tǒng)要定期更換，保持屏障環(huán)境通風(fēng)順暢，一般1個(gè)月?lián)Q一次初效過(guò)濾系統(tǒng)、3個(gè)月?lián)Q一次中效過(guò)濾系統(tǒng)、1年換一次高效過(guò)濾系統(tǒng)。屏障設(shè)施要有備用發(fā)電機(jī)，以防特殊情況停電而導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量監(jiān)測(cè)

我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障系統(tǒng)每三個(gè)月進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物質(zhì)量檢測(cè)和屏障環(huán)境設(shè)施指標(biāo)質(zhì)量檢測(cè)。SPF實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼料主要是從有資質(zhì)的公司外購(gòu)質(zhì)量合格的輻照飼料，目前暫未開(kāi)展實(shí)驗(yàn)動(dòng)物遺傳質(zhì)量檢測(cè)。微生物質(zhì)量檢測(cè)嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 14926.1-14926.64和GB/T18448.1-18448.10)進(jìn)行細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)檢測(cè)。檢測(cè)程序： 隨機(jī)選取屏障系統(tǒng)中的哨兵鼠進(jìn)行外觀檢查，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%戊巴比妥鈉按照2.3 mL/kg腹腔注射麻醉，皮膚取樣進(jìn)行真菌檢查，股動(dòng)脈取血分離血清，進(jìn)行病毒抗體檢測(cè)，無(wú)菌解剖取分泌物、腸內(nèi)容物和臟器分離細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)。目前多數(shù)微生物質(zhì)量檢測(cè)都有成熟檢測(cè)試劑盒，我們一般使用蘇州西山生物公司的ELISA檢測(cè)試驗(yàn)盒進(jìn)行檢測(cè)，有時(shí)也采用PCR技術(shù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)間和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)間的環(huán)境指標(biāo)按國(guó)標(biāo)(GB14925-2010)進(jìn)行測(cè)定，保證環(huán)境的溫度、日溫差、最小換氣次數(shù)、沉降菌濃度、氨氣濃度、噪聲和照度等各項(xiàng)指標(biāo)都在規(guī)定范圍內(nèi)。

5 小結(jié)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是高等醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生和教師從事動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的基本條件。我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心屏障系統(tǒng)于2007年正式運(yùn)行，是西南實(shí)驗(yàn)動(dòng)物屏障設(shè)施建成較早的單位之一，由于先前管理經(jīng)驗(yàn)不足和一些設(shè)施沒(méi)有得到很好維護(hù)，屏障系統(tǒng)已經(jīng)不能正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，今年也是我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心升級(jí)改造之年。為此，我們參觀多家醫(yī)學(xué)院校的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，再結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心屏障系統(tǒng)多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)此文。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的屏障設(shè)施環(huán)境不僅需要大量的硬件設(shè)施，更需要管理隊(duì)伍的培養(yǎng)和管理制度的完善，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，屏障系統(tǒng)才能有序的運(yùn)行。歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始將屏障系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系，與大數(shù)據(jù)結(jié)合，使得屏障系統(tǒng)管理更加的智能化，人性化和規(guī)范化。

近幾十年來(lái), 我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展時(shí)期。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化, 整個(gè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)的規(guī)范化、有序化發(fā)展, 需要整個(gè)行業(yè)共同努力。

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10.3969/j.issn.1674-5817.2017.04.015

2017-05-30

楊國(guó)淋(1989-), 助教。E-mail： yangguolin1989@163.com

李陽(yáng)友, 副教授。E-mail： liyangyou@126.com