獨立通風(fēng)籠具微環(huán)境檢測中的問題研究

盧昊 楊文祥 唐雨萌

【摘要】 本文探討?yīng)毩⑼L(fēng)籠具微環(huán)境檢測中發(fā)現(xiàn)的問題及對其進行分析，為今后制定國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供參考，也為IVC的應(yīng)用管理給出指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】 獨立通風(fēng)籠具;問題

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.03.020

Research on Micro Environment Detection of Independent Ventilation Cage

LU Hao1，2，YANG Wen-xiang1，2，TANG Yu-meng1，2

（1.Hubei Center for Disease Control and Prevention，Wuhan 430079，China;

2.Huber Key Laboratory of Toxicology Applications，Wuhan 430074，China）

Abstract： To explore the method of environment in individually ventilated cages，to formulate national or trade standards of individually ventilated cage.

Key words： individually ventilated cages;problems

獨立通風(fēng)籠具（Individually ventilated Cages）采用微型隔離技術(shù)，通過向籠盒內(nèi)部輸送經(jīng)高效過濾的空氣，以保證動物免受微生物的污染[1]，是小型嚙齒類實驗動物新一代SPF級籠盒內(nèi)凈化通氣的飼養(yǎng)設(shè)備。經(jīng)過10多年的研究和改進，許多國內(nèi)企業(yè)在設(shè)計和技術(shù)上不斷創(chuàng)新，生產(chǎn)性能優(yōu)良的IVC設(shè)備，廣泛應(yīng)用于動物實驗和動物飼養(yǎng)。

相對于IVC設(shè)備的應(yīng)用，對IVC籠內(nèi)小環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的研究顯得有些滯后。目前，我省IVC設(shè)備的檢測主要參考江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 972-2006《實驗動物籠器具獨立通氣籠盒（IVC）系統(tǒng)》[2]中的一些技術(shù)要求，就是基本套用了國家標(biāo)準(zhǔn)。IVC設(shè)備的生產(chǎn)也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這均給IVC的檢測工作都帶來了不便。為此，本文作者對IVC設(shè)備系統(tǒng)環(huán)境指標(biāo)檢測過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行探討。

1 溫濕度

當(dāng)前所有的IVC系統(tǒng)均重點考慮的是通風(fēng)換氣及空間的獨立隔離，并不能調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空氣的溫度和濕度[3]，IVC籠內(nèi)的空氣取自于室內(nèi)送風(fēng)，經(jīng)空氣凈化后其籠內(nèi)小環(huán)境的溫濕度與大環(huán)境送風(fēng)機組的溫濕度控制相關(guān)聯(lián)，檢測發(fā)現(xiàn)，對于小型的實驗屏障環(huán)境，送風(fēng)機組中一般未添加溫度控制系統(tǒng)，IVC濕度受外界環(huán)境影響較大，需要通過添置小型加濕或除濕器進行維護調(diào)節(jié)。

2 噪聲

獨立送風(fēng)IVC設(shè)備包括主機和籠架具，主機中配有送風(fēng)機和排風(fēng)機，風(fēng)機運行時產(chǎn)生的噪聲通過通風(fēng)管道易對籠盒造成影響;集中送風(fēng)系統(tǒng)的IVC送風(fēng)源自屏障大環(huán)境送風(fēng)，通常設(shè)計風(fēng)量較大，風(fēng)機功率也相應(yīng)增加，運行過程產(chǎn)生的噪音也隨之增大，對動物實驗和飼養(yǎng)也帶來一定的危害。檢測時通常因為檢測孔大小不合適而無法伸入籠盒。而將檢測設(shè)備放入籠盒檢測時，由于上層籠盒和籠壁的影響，對讀數(shù)造成不便。

3 動物照度

目前，江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 972-200對動物照度沒有具體指標(biāo)要求，動物照度的檢測主要參照大環(huán)境的實測值為準(zhǔn)。但IVC系統(tǒng)的籠具為封閉式，環(huán)境光照需透過籠壁或其他配件、籠架影響后射入籠內(nèi)，光照強度必然有較大衰減，且不同廠家不同型號使用的籠盒材質(zhì)和顏色都不相同，也會對籠盒內(nèi)的動物照度造成影響。因此，大環(huán)境設(shè)置動物照度燈，應(yīng)充分考慮籠架位置和籠盒的影響來適當(dāng)增加照度，在實際檢測過程中，需要將照度計逐個放入籠盒內(nèi)檢測，大大增加了檢測任務(wù)。

4 靜壓差

IVC靜壓差的檢測是通過測試箱的檢測孔連接測試管直接測定。IVC系統(tǒng)在投入使用之前，每個籠盒的內(nèi)外壓差經(jīng)廠家調(diào)試后均大于10 Pa，隨著使用時間延長，飼養(yǎng)籠高溫消毒后引起密封條部分變形，從而對其密封性造成損壞，且不同測試箱之間或者測試箱與飼養(yǎng)籠的密封性不一，都會對檢測數(shù)據(jù)的真實性產(chǎn)生影響。

5 空氣潔凈度

通常，經(jīng)IVC高效過濾后進入籠內(nèi)的空氣潔凈度可達7級甚至5級，滿足屏障環(huán)境對SPF級動物的飼養(yǎng)要求。當(dāng)飼養(yǎng)密度、使用頻率過大、IVC使用年限較長時，IVC凈化系統(tǒng)也會發(fā)生堵塞而影響凈化效果，因此，應(yīng)根據(jù)實際情況，定期更換IVC系統(tǒng)的凈化過濾器，始終保持它們的使用功能。

6 落下菌

依據(jù)江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 972-2006的要求，IVC落下菌的測定需要在超凈工作臺下進行。實際檢測時，有些屏障環(huán)境沒有配備超凈工作臺，或僅部分區(qū)域配備，增加檢測時與室內(nèi)屏障大環(huán)境接觸的可能性，影響檢測的準(zhǔn)確性。并且不同實驗室超凈工作臺的潔凈程度不一，放置培養(yǎng)皿時，首先是人員的清潔消毒，需穿戴已消毒的衣、帽、日罩、手套等;籠盒在拿進超凈臺內(nèi)之前要進行藥物噴霧消毒等[4]。

7 換氣次數(shù)

IVC設(shè)備的通風(fēng)換氣方式與屏障系統(tǒng)的最大區(qū)別在于前者以密閉籠盒為單位，IVC籠內(nèi)溫濕度要比籠外高，這是由于動物自身產(chǎn)熱和體表水分蒸發(fā)的結(jié)果。當(dāng)籠盒內(nèi)換氣次數(shù)不足時就會導(dǎo)致溫濕度的升高，也導(dǎo)致了籠盒內(nèi)氨濃度的升高[5]。地標(biāo)只設(shè)定了IVC通風(fēng)系統(tǒng)換氣次數(shù)的下限值。當(dāng)換氣次數(shù)過高時，風(fēng)機噪聲增大，能耗也增加，因此，需將換氣次數(shù)調(diào)整在一個適宜的有效范圍，保證動物的健康和安全。參考江蘇地標(biāo)的檢測方法檢測發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速儀探頭擺放位置不同，示值跳動幅度比較大，取值難以達到平衡。需要盡可能多取檢測點，計算平均值。

8 氣流速度

IVC籠具的氣流速度與換氣次數(shù)，具有正相關(guān)性，但最優(yōu)設(shè)計的IVC籠具應(yīng)具有較大的換氣次數(shù)，而氣流速度又較小[6]。依據(jù)江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)的方法，將精度為0.01的風(fēng)速儀直接放進籠箱內(nèi)并選擇適宜位置，測試探頭朝向送風(fēng)口，實際檢測過程中，IVC送回風(fēng)通過籠盒蓋中間的濾膜孔后均勻送風(fēng)到飼養(yǎng)區(qū)域，風(fēng)速儀和操作桿很難在籠盒中垂直放置并固定，將風(fēng)速儀水平放置時，檢測示值基本為0，無法達到檢測條件。因此，在實際管理應(yīng)用中，筆者建議先保證IVC籠具的換氣次數(shù)的下限值20次/h，既保證動物的換氣需要，也避免氣流速度過大影響動物的健康。

獨立通氣籠具是一種節(jié)能、環(huán)保、安全的新一代高科技實驗動物屏障系統(tǒng)的替代產(chǎn)品，其通風(fēng)換氣方式與屏障系統(tǒng)有很大不同，除光照、噪聲、潔凈度等與室內(nèi)環(huán)境和設(shè)備有關(guān)外，當(dāng)飼養(yǎng)動物時，籠內(nèi)溫濕度、換氣次數(shù)、氨濃度等受動物的種類、體質(zhì)量、飼養(yǎng)密度影響極大。目前實驗動物相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對此類設(shè)備各項技術(shù)指標(biāo)的檢測并無說明，需要盡早發(fā)布相關(guān)技術(shù)和檢測標(biāo)準(zhǔn)，為實驗動物的科學(xué)管理提供依據(jù)，也給檢測機構(gòu)提供詳盡指導(dǎo)，從而保證實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

【參考文獻】

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[3] 梁春南、劉巍、趙明海等.獨立通風(fēng)籠系統(tǒng)評估及檢測機構(gòu)在其中的角色[J].實驗動物與比較醫(yī)學(xué).2013（5）：369-374.

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[6] 尹松林.獨立通氣籠具（IVC）的技術(shù)分析與發(fā)展前景[J].上海市畜牧獸醫(yī)學(xué)會2004年學(xué)術(shù)論文集，121-125.

【作者簡介】

盧昊（1984-），女，研究方向為實驗動物及潔凈場所環(huán)境設(shè)施管理與質(zhì)量控制。

通訊作者：楊文祥（1978-），男，研究方向為實驗動物環(huán)境設(shè)施與實驗動物質(zhì)量控制，Email：ywx_21@qq.com。