第四章实验动物的环境控制
二、实验动物环境的区分
实验动物环境 — 外环境和内环境 1.实验动物外环境:指实验动物和动 物实验设施以外的环境。 2.实验动物内环境:指依科研要求和 人们的意愿, 将实验动物的生长、繁 殖或活动限定在某种特定的人工场所 内。内环境分为小环境和大环境,
(1)小环境 — 指包围在实验动物体的饲养 盒内, 对实验动物直接产生影响的各种理化 因素, 如温度、湿度、气流速度、氨浓度、 光照周期、噪声等。 (2)大环境 — 指放置实验动物笼架器具等 辅助设施的饲养间和实验间的各种理化因素。
必须对实验动物饲养环境通风量和换气次数做合 理的安排。其标准是根据动物的代谢量来估计。
(三)气流和风速
换气次数——单位时间内旧空气被新空 气完全置换的次数。 10-20次/小时
在双走廊SPF设施中空气流动方向是从 清洁走廊 饲育室 污物走廊、淋浴室 设施外,室内处于正压。设施内的压力 梯度为20-50Pa。
子包括饲料、垫料中带入的粉螨、霉菌孢 子、各种细菌及其芽胞和病毒带入饲养室, 促使微生物扩散。
(四)有害气体
动物粪尿等排泄物发酵分解产生的污染 物种类很多,主要有氨、甲基硫醇、硫化 氢、硫化甲基、三甲胺、苯乙烯、乙醛和 二硫化甲基等。 其中氨的浓度最高,故将其作为饲养室 污染状况的检测指标。 氨浓度≤20ppm/m3
药物
苯异丙胺 盐酸脱氧麻黄素
麻黄素
LD50(mg/kg) 15.5℃ 27℃ 197.0 90.0 111.0 33.2 477.1 565.0
(二)空气湿度(40-70%)
空气湿度是指大气中水分含量,按每平方 米实际含水量(g)表示,称为绝对湿度; 空气中实际含水量与同等温度下饱和含水 量的百分比值,称为相对湿度。
饲养室内光线要符合以下两方面的基本要 求:
1、能维持实验动物健康和繁育条件; 2、满足饲养人员操作和实验要求。 动物室内光照明暗比应保持稳定,一般多
控制在12∶12或14∶10。
(二)噪声(≤60dB)
噪声是影响实验动物健康的重要环境因素。 动物的听觉与人不同,能听到较宽的音域, 所以噪声对动物的影响不容忽视。
猕猴
笼 养 0.09-0.72
0.108-0.936
第三节 实验动物设施标准及运行管理
一、实验动物设施的组成
指与实验动物和动物实验有关的建筑物 和设备及运营管理设施的总称,是为实 现对动物所需的环境条件实行控制目标 而专门设计和建造的。可分为繁殖生产 设施和动物实验设施两类。
一、实验动物设施的组成
有害气体对人和实验动物的影响
刺激动物及人的眼结膜、鼻腔黏膜和呼 吸道黏膜,导致流泪、咳嗽,引起鼻炎、 气管炎、肺炎甚至中耳炎。
三、生物因素
(一)空气中的微生物——落菌数 是实验动物环境最为重要的监测指标之一。 普通环境——≤30个/皿 屏障环境——≤3个/皿 隔离环境——无检出
(二)社会因素和饲养密度
1、隔离检疫室和健康动物观察室 2、饲养室 3、各种实验室和处置室 4、贮存室和库房 5、洗刷消毒室 6、工作人员用房 7、走廊 8、后勤用室 9、废物处理设施 10、饲料原料仓库和饲料加工室
二、实验动物设施的分类
实验动物设施根据对所饲养动物的微生物控制程度 和空气净化程度分为:
(一)隔离环境:由隔离器(正压或负压隔离器)等 与外界隔离的设施及其附属辅助装置组成的饲养系 统。用于饲养无菌动物、悉生动物和SPF动物。
(三)气流和风速
不同动物的代谢量和必要的换气量
动物种类 体重(g) 代谢量(与一个人 等价的只数)
小鼠
21
672
大鼠 200
110
金黄地鼠 400
73
豚鼠 400
70
兔
2600
21
猫
3000
16
猴
3000
16
犬 14000
5
保证良好空气状 态(m3/只)
0.085 0.113 0.226 0.170 0.283 1.00 1.00 4.25
二、实验动物环境监控的意义
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. 合乎标准的环境, 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。
三、实验动物环境监控与动物实验结果的关系: 实验动物的性状实际上是遗传和环境因素相 互作用的结果。
大鼠
集体笼养 0.0175-0.044
0.0035-0.009
豚鼠
集体笼养 0.044-0.088
0.0088-0.017
兔
笼 养 0.14-0.27
猫
笼 养 0.18-0.27
0.06-0.108 0.342-0.49
狗
笼 养
0.72
0.575
栏 养 0.27-1.08
运动场
0.72-1.08
图4-5 隔离器
(一)隔离系统
操作时,工作人员只能通过隔离器上的橡 胶手套来进行饲养或实验。物品是通过包 装消毒后,由灭菌渡舱或传递窗传入;动 物是经由无菌剖腹产的方法进入;进入隔 离器的空气,应经高效过滤,保证隔离器 内空气洁净度达100级,无菌并维持正压状 态。根据实验需要也可维持负压状态,但 需要配置空气排放装置,保证空气排放符 合标准。
第四章 实验动物的环境控制
实验动物标准化之三
第一节 实验动物环境
一、实验动物环境的概念 生物的环境——泛指围绕生物体的一切事物,
是生物赖以生存的外部条件。
实验动物环境——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 绕实验动物的所有事物的总和。
实验动物设施——界定实验动物的生存空间、 维持其需要的建筑物和设备等的总称。
正向梯度压差(20~ 50)使屏障外污染源不 能进入万级空气洁净度 保证空气洁净
动物照度(15~20)和明 暗交替(12h/12h)符合 动物生活习性。
率增加,且利于病原微生物的存活和传播。
表 4-3 一些国家对实验动物设施内相对湿度的规定
动物
实验动物设施内规定的相对湿度(%)
美国 ILAR* OECD** 日 本 中 国
小鼠
40-70
30-70 45-55 40-70
大鼠
40-70
30-70 45-55 40-70
仓鼠
40-70
30-70
40-70
R:实验动物的总反应 A:实验动物种的共同反应 B:动物品种及品系特有的反应 C:动物个体反应(个体差异) D:环境的影响(包括实验处理) E:实验误差
五、实验动物环境因素的分类
1 气候因素:温度、湿度、气流、风速等 2 理化因素:光照、噪声、粉尘、臭气(NH3、 H2S等)、杀虫剂、消毒剂、有害气体等 3 营养因素:饲料、饮水、笼具、垫料等 4 生物和栖居因素:各种病原体(细菌、病 毒、寄生虫等)、落菌数、社会因素和饲养密 度等
豚鼠
40-70
30-70 45-55 40-70
兔
40-70
30-70
猫
30-70
45-55
犬
30-70
45-55
猴
40-60
55-65
*:ILAR 代表“实验动物资源研究所”。
**:OECD 代表“经济合作与发展组织”。
(三)气流和风速(≤0.18m/s)
气流主要影响动物皮肤的体表蒸发和对流 散热。
1、社会因素——社会地位 2、饲养密度——每m2最大饲养密度
小鼠——100只 大鼠——50只 豚鼠——20只
兔——4只 狗——1只 猴——1只
表 4-5 常见成年实验动物所需饲养面积和空间
动物种类 饲养方法 每只饲养面积(m2) 每只饲养体积(m3)
小鼠
集体笼养 0.0067-0.0135 0.0008-0.0016
必要的换气 量(m3/只.h)
0.85 1.27 2.54 1.70 3.20 17.00 17.00 47.2
二、理化因素
(一)光照(150-300Lux)与昼夜明 暗交替时间(12h/12h或10h/14h)
光照对实验动物的影响 1、影响视力和内分泌系统 2、影响生理及生殖机能
(一)光照
发育环境
周围环境
基因型
表现型
演出型
动物实验实际上是控制实验动物的演出型, 并对演出型动物作严格策划的处理;只有演出型 稳定,实验结果才有良好的可重复性和高度的可 信性。
五实验动物环境监控与动物实验 结果的关系
动物的性状表现主要由遗传因素和环境因素决定。 动物对实验处理的反应可用下式表示: R=(A+B+C)×D±E
(三)粉尘
动物饲养室空气中粉尘的来源 主要来自室外未经过滤处理的空气,以
及动物体表被毛、皮屑、饲料和垫料等材 料的碎屑往往可以被气流携带或动物活动 扬起而在空气中悬浮,形成颗粒物污染。
(三)粉尘
粉尘(5μm以下)对人及实验动物的影响 1、引起动物和人的呼吸系统疾病及过敏性皮
炎等(过敏原)。 2、可成为微生物的载体,即把各种微生物粒
在饲养室内保持一定气流,不仅可使温度、 湿度及化学物质组成保持均匀一致,而且 有利于将污浊气体排出室外。
实验动物通常采用值系0.13-0.18m/s的气 流。
(三)气流和风速
动物室的通风换气,其目的在于供给动物新鲜空 气,满足实验动物生理的需要;除去室内恶臭物 质;排出动物呼吸、照明和机械运转产生的余热, 使饲养环境内温度、湿度和气流等因素达到一定 要求,稀释粉尘和空气中浮游微生物,使空气的 污染降低到最低程度。
(一)隔离系统
要点: 1、物品要求灭菌 2、人员与实验动物隔离 3、动物要求采取检疫措施 4、空气洁净度达到100级