張瑩輝王團結趙俊杰薛 麒張怡超陳耀星姚文生＊

（1.中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081；2.中國農業(yè)大學動物醫(yī)學院，北京 100193）

獸用生物制品檢驗用實驗動物設施及其規(guī)范化管理

張瑩輝1王團結1趙俊杰1薛 麒1張怡超1陳耀星2姚文生1＊

（1.中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081；2.中國農業(yè)大學動物醫(yī)學院，北京 100193）

動物實驗是獸用生物制品生產和檢驗的重要環(huán)節(jié)，因此，實驗動物設施及其管理規(guī)范性直接關系到獸用生物制品的質量及其檢驗結果的準確性和穩(wěn)定性。以中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所實驗動物設施為例，詳細闡述設施相關要素控制和規(guī)范化管理的要點，對設施運行及管理中存在及可能出現(xiàn)的問題進行了探討，供同行參考。

獸用生物制品 檢驗 實驗動物設施 運行管理

1 實驗動物設施分類

實驗動物設施是指以研究、試驗、教學、生物制品以及藥品生產等為目的的進行實驗動物飼育、試驗的建筑物、設備以及運營管理在內的總和。

1.1 按微生物等級分類

實驗動物設施按微生物等級可分為普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境。其中，普通環(huán)境設施應符合動物居住的基本要求，但不能完全控制傳染因子，適用于飼育基礎實驗動物。屏障環(huán)境設施潔凈度能夠達到7級，為封閉式建筑，嚴格控制各類人員、物品的進出，可進行清潔級實驗動物和無特定病原體實驗動物的生產、實驗和檢疫。隔離環(huán)境設施是指潔凈度能夠達到5級或無菌狀態(tài)的裝置，其能夠保持與外界環(huán)境的絕對隔離，空氣、物品及動物都經過嚴格的過濾、消毒或滅菌進出，適用于飼育無特定病原體動物、悉生動物和無菌實驗動物，如隔離器、IVC籠架等。

1.2 按生物安全防護水平分類

實驗動物設施根據(jù)生物安全防護水平要求又可分為生物安全一級（ABSL-1）、生物安全二級（ABSL-2）、生物安全三級（ABSL-3）、生物安全四級（ABSL-4）動物實驗室。動物生物安全實驗室是指對病原微生物的動物生物學試驗研究時所產生的生物危害具有物理防護能力的生物安全實驗室。其中ABSL-1所操作的病原微生物對工作人員、動物和環(huán)境的危害小，需要進行初級的防護和控制措施；ABSL-2所操作的病原微生物通過消化道或皮膚、黏膜暴露而對人員、動物或環(huán)境有輕微危害，需要進行較為嚴格的防護控制措施；ABSL-3所操作的病原微生物可能通過呼吸道感染、引起嚴重或致死性疾病，需要實施嚴格的防護控制措施；

1.3 按平面布局分類

實驗動物設施按平面布局分又可分為無走廊式、單走廊式、雙走廊式和三走廊式，其優(yōu)缺點見下表：晝夜明暗交替時間/h 12/12或10/14

表1 實驗動物設施不同布局方式比較

表2 實驗動物設施內動物實驗間的環(huán)境技術指標

2 相關標準中對實驗動物設施的規(guī)范化要求

2.1 中華人民共和國國家標準《實驗動物環(huán)境及設施》14925-2010中對動物實驗間的環(huán)境技術指標的要求

2.2 《中華人民共和國獸藥典（2010年版）三部》中對實驗動物及其設施要的要求

普通實驗動物的生產和實驗應符合開放環(huán)境要求，清潔級實驗動物的生產與實驗應符合亞屏障環(huán)境要求，SPF雞實驗應在隔離環(huán)境中進行。動物實驗室應根據(jù)檢驗性質和使用微生物的類別不同劃分不同的檢驗區(qū)，即安全檢驗、效力檢驗（免疫）和強毒攻毒區(qū)。獸用生物制品檢驗中最常用的實驗動物包括兔、豬、牛、羊、犬、小鼠、雞、鴨等，因此進行此類動物實驗的設施應同時包括多種動物舍。因動物種類多，數(shù)量大，容易造成交叉污染，故一般使用雙走廊布局。強毒攻毒區(qū)還必須設計負壓凈化系統(tǒng)和淋浴間，配備空氣高效過濾系統(tǒng)，人、物流出入口應設置氣閘室，動物尸體和污物必須原位滅菌或消毒，并配備污水無害化處理系統(tǒng)。

3 ABSL-1和ABSL-2功能布局及環(huán)境控制

3.1 ABSL-1

ABSL-1設計為實驗動物普通環(huán)境，分為實驗區(qū)和生活區(qū)。其中生活區(qū)包含辦公室、物品庫、飼料庫。實驗區(qū)包含更衣間、動物飼養(yǎng)舍、動物觀察間、籠具清洗間。動物飼養(yǎng)舍設牛羊舍、犬舍、兔舍和豬舍等。同時還配備了冷庫和雙扉高壓蒸汽滅菌器等設備，用于實驗廢棄物的高壓消毒。ABSL-1主要承擔獸用生物制品的安全檢驗等工作。

3.2 ABSL-2

ABSL-2共包含4層，其中地下一層為活毒廢水處理系統(tǒng)，一層為實驗動物普通環(huán)境、二層為實驗動物屏障環(huán)境及隔離環(huán)境，三層為技術夾層，主要是送排風空調設備和相關管道。一層實驗動物普通環(huán)境設計為正壓、負壓兩部分，各包含羊舍、犬舍、兔舍、豚鼠舍、豬舍，其飼養(yǎng)輔助區(qū)各包含一套實驗室、解剖間、籠具清洗間、消毒前室和動物觀察間。二層實驗動物屏障環(huán)境和隔離環(huán)境均設計為負壓區(qū)，包含禽舍、小鼠舍，以及實驗室、解剖間、籠具清洗間、消毒前室和動物觀察間。同時每個區(qū)域消毒前室和消毒后室內都配備了紫外傳遞窗、雙扉高壓蒸汽滅菌器和冷庫，二層配備了實驗動物飲水機。ABSL-2主要用于獸用生物制品效力檢驗等工作。

3.3 實驗動物環(huán)境設施相關要素的控制

3.3.1 凈化通風及空調系統(tǒng)

凈化通風控制：ABSL-1空氣采用初效、中效兩級過濾，ABSL-2空氣采用初效、中效、高效三級過濾，通過較高的換氣次數(shù)將室內產生的污染物排出去。根據(jù)國標《空氣過濾器》14295-2008規(guī)定的方法檢驗，三級過濾器的分類及技術指標見表3。過濾器均設置阻力報警裝置，以監(jiān)測過濾器的有效性，保證及時更換過濾器。實驗區(qū)散流器采用頂送風、百葉風口頂排風，輔助區(qū)域風機盤管雙層百葉上送風，門鉸型百葉上回風，百葉風口頂排風。

溫濕度的控制：實驗動物屏障環(huán)境內必須保持穩(wěn)定的溫度和濕度，其中溫度調節(jié)主要依賴空調系統(tǒng)中的冷熱水循環(huán)系統(tǒng)，濕度的控制主要通過空調設備的表冷除濕段、除濕機、加濕段來實現(xiàn)。冬季加濕采用蒸汽加濕，空調水入戶處設置熱量表，蒸汽管道設置蒸汽流量計，加濕器蒸汽管設置電動閥，控制加濕量，通風總管設置溫濕度傳感器，監(jiān)視系統(tǒng)溫濕度。

正負壓控制：在ABSL-2中設置空氣壓力梯度（壓力分布見表3）正壓區(qū)域防止室外空氣進入實驗區(qū)污染潔凈動物，負壓區(qū)域防止內部空氣外流至室外造成外部環(huán)境污染。系統(tǒng)安裝壓力傳感器，測量房間內壓差并將信號反饋給送排風系統(tǒng)，通過改變送排風的比例來維持內外環(huán)境間壓差。

表3 實驗動物環(huán)境設施的壓力分布

表中“+”表示大于大氣壓力里，“+” 越多表示負壓值越多；“-”表示小于大氣壓力，“-”越多表示負壓值越多。

3.3.2 屏障環(huán)境內純凈水系統(tǒng)

國家標準中明確規(guī)定，實驗動物屏障環(huán)境和隔離環(huán)境中的實驗動物飲用水應經過滅菌處理。為保障屏障環(huán)境內的SPF級或清潔級實驗動物不受污染，在ABSL-2二層屏障環(huán)境中加裝實驗動物飲水機，全天為屏障系統(tǒng)內供應經過過濾和殺菌的純凈水。

3.3.3 通訊及視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為了保障屏障環(huán)境內的穩(wěn)定，人員不宜頻繁進出，因此設施內的通信系統(tǒng)顯得尤為重要，實驗動物區(qū)走廊和實驗室以及解剖間都設有壁掛電話，同時在ABSL-2二層屏障系統(tǒng)內還配有對講設備，充分保證設施內外人員的及時溝通。

在動物實驗區(qū)的各個入口、走廊以及各動物舍都安裝影像監(jiān)控裝置，使管理人員能夠及時了解實驗動物設施內部情況和運行狀態(tài)，進一步規(guī)范了動物實驗室的管理，很好的減少和避免了不必要的生物安全事故。

3.3.4 高壓蒸汽滅菌系統(tǒng)及活毒廢水處理系統(tǒng)

動物實驗設施內配備雙扉高壓滅菌器，將動物尸體、實驗廢棄物等進行高壓蒸汽滅菌，防止將病原微生物帶出污染周圍環(huán)境?；疃緩U水處理系統(tǒng)采用高溫高壓的方式對動物實驗設施內排出的污水進行消毒滅菌，能夠將有害的病原微生物全部滅活，防止污染周圍環(huán)境。

4 動物實驗設施規(guī)范化管理

4.1 管理制度和標準操作規(guī)程

根據(jù)《實驗動物管理條例》、《北京市實驗動物管理辦法》以及《GB14925-2010實驗動物環(huán)境及設施》中的相關規(guī)定，結合自身動物實驗室狀況制定動物實驗管理辦法、生物安全管理規(guī)定、實驗動物區(qū)防疫制度、動物實驗管理程序、動物尸體及廢棄物處理程序以及動物實驗室人員、動物、物品進出操作規(guī)程、儀器設備使用維護操作規(guī)程等，嚴格規(guī)范動物實驗室的日常管理。

4.2 實驗動物相關機構設置和人員管理

實驗動物管理委員會負責組織貫徹實驗動物管理相關法律法規(guī)，組織制定動物實驗管理各項規(guī)章制度和操作規(guī)程，并對動物實驗活動進行全面監(jiān)管。實驗動物福利倫理委員會，具體負責有關動物實驗的福利倫理審查和監(jiān)督管理工作。

實驗動物管理員承擔實驗動物采購、動物實驗安排等日常工作；飼養(yǎng)員承擔動物飼喂、動物糞便清理與動物舍清潔消毒等工作；監(jiān)控值班員負責動物實驗室24h值班，隨時觀察動物實驗室內各項指標是否正常；空調維保人員負責空氣凈化過濾器的定期更換、空調主機的維修與保養(yǎng)；特種設備操作員負責高壓滅菌柜和活毒廢水處理系統(tǒng)的日常使用和維護。

5 實驗動物設施管理中常見問題討論

5.1 單走廊的生物安全問題

單走廊式設施無法將污染區(qū)和潔凈區(qū)分開，為保障其安全運行，需要在管理上加大力度。如設置感應消毒洗手器，火堿盆等消毒設施，同時合理規(guī)劃布局，保障更衣間內潔物和污物劃分嚴格的區(qū)域，以多次更換拖鞋、膠靴，穿戴多層防護服、防護口罩和手套等方式避免內外環(huán)境物品的交叉。以最優(yōu)化的方式安排動物實驗，避免實驗動物間的交叉污染。

5.2 動物實驗開展程序簡化

為保障動物實驗合理有序開展，動物實驗申請需要進行層層審批，影響動物實驗開展的進程。為了解決此問題，啟用動物實驗網上管理系統(tǒng)，開始了動物實驗管理的無紙化運作，實驗人員只需在網上管理系統(tǒng)中進行相應的操作，有效節(jié)省了時間。同時也便于動物實驗管理人員開展管理工作。

5.3 實驗動物設施中自動化控制系統(tǒng)與手動系統(tǒng)協(xié)作

實驗動物設施投入使用即需要不間斷運轉，設施內溫度、濕度、換氣次數(shù)、光照、正負壓、門禁以及消防系統(tǒng)均需要良好的調節(jié)和控制，過度的人員活動也會造成實驗動物設施環(huán)境的穩(wěn)定性差，易產生生物安全問題，因此自動化控制系統(tǒng)顯得尤為關鍵。本設施內溫度、濕度、正負壓等環(huán)境指標均采用自動控制，然而其調控具有滯后性，因此自動化的前提下，需設置便捷的手動功能，當自動控制系統(tǒng)一旦失靈或作用滯后即進入手動操作。

5.4 實驗動物設施環(huán)境中病原微生物的控制

微生物的控制是實驗動物環(huán)境控制中十分重要的環(huán)節(jié)。獸用生物制品檢測中使用到的病原微生物種類繁多，許多實驗用大動物也未達到清潔級要求，因此動物實驗設施內制定合理有效的消毒程序十分重要。對消毒程序的消毒效果也需要進行嚴格的監(jiān)控，保證所使用的消毒方法能夠達到預期效果，否則會影響到整個設施內實驗動物的質量以及動物實驗結果。在實際消毒中，使用物理消毒法效果優(yōu)于化學消毒方法，在不具備熱力處理的條件時才選擇化學法消毒，在化學消毒過程中，往往采用多種消毒劑輪換使用來減少病原微生物產生耐藥性對消毒效果的影響。

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[2]李根平，邵軍石，李學勇，等.實驗動物管理與使用手冊[M].北京：中國農業(yè)大學出版社，2010：91-92.

[3]金東慶.實驗動物環(huán)境設施設計與管理[M].北京：藍天出版社，2012：93.

張瑩輝（1989-），女，研究實習員，主要從事實驗動物學研究。

姚文生，副研究員。