動物實驗室的設計：簡介、分類、標準、選址、要求、指標、系統、問題及建議
一、動物實驗室簡介及標準：
動物實驗室也叫實驗動物房，它是指適宜于飼養、繁育實驗動物的建筑物。這類建筑應具有特定的環境要求和實驗手段，以保證動物的品質和實驗研究的準確可靠性。根據對微生物的控制程度可分為：開放系統、屏障系統和隔離系統。
SPF級動物實驗房：
符合動物居住的要求，嚴格控制人員、物品和空氣的進出，適用于飼育清潔級或無特定病原體（specific pathogen free，SPF）級實驗動物。經過專業的監測中心檢測，通過專家現場驗收的屏障環境，才可以作為清潔級或SPF級動物的飼養環境。
實驗室動物房|動物實驗室|動物研究室分類及標準：
實驗室根據實驗動物微生物控制標準，可將實驗動物分為四級，分別是普通動物、清潔動物、無特殊病原體動物、無菌或棲生動物。
動物實驗室等級 | 對應等級要求 |
一級普通動物（CV） | 系指微生物不受特殊控制的一般動物。要求排除人獸共患病的病原體和極少數的實驗動物烈性傳染病的病原體。為防止傳染病，在實驗動物飼養和繁殖時，要采取一定的措施，應保證其用于測試的結果具有反應的重現性（即無論不同的操作人員，在不同的時間，用同一品系的動物按規定的實驗規程所做的實驗，都能獲得幾乎相同的結果 |
二級清潔動物（CL） | 要求排除人獸共患病及動物主要傳染病的病原體 |
三級無特殊病原體動物（SPF） | 要求到二級外，還要排除一些規定的病原體。其除菌與滅菌的方法，可使用高效空氣過濾器除菌法、紫外線滅菌法、三甘醇蒸氣噴霧法及氯化鋰水溶液噴霧法 |
四級無菌動物（GF）或棲生動物（GN） | 無菌動物要求不帶有任何用現有方法可檢出的微生物。棲生動物要求在無菌動物體上植入一種或數種已知微生物。 |
二、四類實驗動物的病理檢查標準
在病理學檢查上，四類實驗動物也有不同的病理檢查標準。
一級外觀健康，主要器官不應有病灶。
二級除一級指標外，顯微鏡檢查無二級微生物病原的病變。
三級無特殊病原體動物。無二、三級微生物病原的病變。
四級不含二、三級微生物病原的病變，脾、淋巴結是無菌動物組織學結構。
三、動物房環境設計上的要求：
對不同級別的實驗動物在動物房設計上和管理上則有不同的要求。
無菌、已知菌以及無特殊病原體動物都需要在無菌或盡可能無菌的環境里飼養，這種環境，目前國際上通用稱為屏障環境，即用一道屏障把動物與周圍污染的環境隔開，就如胎鼠在母鼠子宮內一樣。
這種環境從控制微生物的角度分為隔離系統、屏障系統、半屏障系統、開放系統和層流架系統等五大類。
A隔離系統
是在帶有操作手套的容器中飼養動物的系統，用于飼養無菌動物和棲生動物。內部保持按微生物要求的100級的潔凈度，但其設置的房間及操作人員不必按無菌室考慮。
B屏障系統
把10000～100000級左右的無菌潔凈室作為飼養室，主要用于無特殊病原體動物的長期飼養和繁殖。入室施行嚴格管理，如淋浴、換貼身衣服等。
C半屏障系統
放寬對屏障系統中人及物出入房間時的管理，平面組成大致與屏障系統相同。
D層流架系統
籠具放在潔凈的水平層流空氣中。常用于小規模飼養，但在一般房間進行飼養、操作和處理時有被污染的危險性。可用于半屏障的補充。
E開放系統
是對人、物、空氣等進出房間均不施行消除污染的系統，但通常要進行某種程度的清潔管理。
實驗動物繁育、生產設施環境指標（靜態）
實驗室動物房選址和建筑設計
1實驗動物房應建在環境清潔安靜，地勢高燥，排水、通風良好，水、電供應有保障的地方。
2盡量遠離工廠、繁華居民區、屠宰廠、畜禽場，以及有疫源威脅和公害污染的地區。
生產和科研單位的動物房宜單獨建筑在一個小區內，與其他部門隔離。
3清潔準備室的大小,須根據作業內容和消毒滅菌裝置等設施占用的空間確定。
4清潔準備室、清潔走廊同洗滌室以墻壁隔開，墻壁絕不允許出現裂縫。 5地面要平而不滑，不滲水、不漏水、耐藥液腐蝕和耐磨損。對環境要求嚴格的房間，還要考慮選擇發塵低的材料。墻地交角應圓滑無棱角。
6內墻壁應平滑、耐水、耐磨、耐消毒液腐蝕。墻與墻、墻與頂棚或梁的夾角應圓滑無棱角。
7頂棚一般不承受壓力，使用涂有防水材料的薄水泥板，能經受水沖和消毒水腐蝕。
8飼養室通常不設外窗，飼養室之間也不設內窗，以避免干擾。
9飼養室的門，宜采用鋁合金密封門，開啟方向須注意室內外壓差。屏障與非屏障之間的門，應設置非滿足一定條件不能開啟的裝置。
10 木結構一般只作為簡易的臨時建筑；混合結構多為單層建筑。鋼筋混凝土框架結構的整體性好,變形小,宜在多層建筑中采用。鋼骨架、用鍍鋅波紋金屬板、內鑲聚苯乙烯硬泡沫塑料板做保溫層的圍護結構具有較好的氣密保溫性能。
動物房|動物實驗室|動物研究室平面布局和設計：
實驗動物房一般由飼養室、健康觀察室、隔離檢疫室、各種實驗室（外科手術、實驗處理解剖、術后管理、疾病診斷、治療、生理生化檢查、微生物檢疫、飼料營養分析和特殊飼料的調制室等），以及貯藏室、清潔準備室、洗滌消毒室、工作人員用房（包括辦公室、淋浴室、更衣室等）、走廊(清潔區和污染區)、廢棄物處理設施、機房和變電所等組成。其平面布置，應使人、動物和物品的流動路線合理，作業方便。嚴格區分清潔區域和污染區域，以保證人和動物的健康，確保實驗的準確性（人、動物和物品的流動路線見圖）。
動物房|動物實驗室|動物研究室的裝修建設設計：
實驗室動物飼養室的平面尺寸根據飼養量、飼養方式，籠具架規格、排列方式、室內環境、飼養管理及操作方式等綜合研究確定。為了避免溫、濕度在垂直方向出現梯度,籠架高度不宜超過1.8米,頂棚高應在2.2～3米范圍內。走廊寬度要便于操作和搬運物料及器材,以不小于1.3米為宜。清潔準備室的大小,須根據作業內容和消毒滅菌裝置等設施占用的空間確定。清潔準備室、清潔走廊同洗滌室以墻壁隔開，墻壁絕不允許出現裂縫。
地面要平而不滑，不滲水、不漏水、耐藥液腐蝕和耐磨損。對環境要求嚴格的房間，還要考慮選擇發塵低的材料。墻地交角應圓滑無棱角。內墻壁應平滑、耐水、耐磨、耐消毒液腐蝕。墻與墻、墻與頂棚或梁的夾角應圓滑無棱角。頂棚一般不承受壓力，使用涂有防水材料的薄水泥板，能經受水沖和消毒水腐蝕。飼養室通常不設外窗，飼養室之間也不設內窗，以避免干擾。飼養室的門，宜采用鋁合金密封門，開啟方向須注意室內外壓差。屏障與非屏障之間的門，應設置非滿足一定條件不能開啟的裝置。
木結構一般只作為簡易的臨時建筑；混合結構多為單層建筑。鋼筋混凝土框架結構的整體性好,變形小,宜在多層建筑中采用。鋼骨架、用鍍鋅波紋金屬板、內鑲聚苯乙烯硬泡沫塑料板做保溫層的圍護結構具有較好的氣密保溫性能。
動物房|動物實驗室|動物研究室的三大系統：
主要包括：
①空調和空氣凈化系統。
動物房的空調和空氣凈化系統設計宜采用集中式，機房一般布置于建筑的底層和頂層。動物房內的溫、濕度的控制通過空調機組實現。普通動物房對空氣只作一般的除塵過濾， 但屏障系統和隔離系統對空氣凈化要求極為嚴格。各類動物室對空氣凈化處理的要求和方法見表 2。空調系統須長年運行，否則將帶來災難性后果，因此，必須設有備用的空調機組。
②給水和排水系統。用水不能低于自來水規定的清潔標準。屏障區內的用水，應全部進行消毒過濾。飲水和用水分別采用不同的消毒藥液進行消毒。隔離系統內的動物飲用水，應設置獨立的飲用水裝置。動物室的廢棄水，要有統一的污水系統，經處理后排除。
③照明系統。完全靠燈光照明的動物室，采用明13小時、暗11小時或明暗各12小時的照明制度，過亮的光照，對動物有害。因此，宜安裝若干個低瓦數光源。在非操作時間保持低照度，在操作觀察時可打開補充照明。
案例二：
（1）建筑面積：1000m2
（2）級別：BSL-3級
（3）特點：
該該實驗室位于建筑的首層
三走廊，兩側為污物走廊，中間為清潔走廊。有一個緩沖室——后室。
實驗室在兩翼布置，中間為公用清潔消毒場所，對利用面積有利。
沒有明確解剖、病理分析等用房。
人出入路線上共用一次更衣室，節省了面積
人、物路線分開。
案例三：
（1）建筑面積：500m2
（2）級別：SPF級
（3）特點：
動物實驗室設在地下一層，建筑面積500m2，分為實驗動物屏障實驗區(SPF級)和大動物實驗區以及輔助功能區、管理室等功能區域，在管理和實驗設備方面，新動物實驗室設有實驗區門禁系統、監控錄像、自動對講以及IVC、小動物活體成像等先進的實驗設備。
SPF級動物房的運作與管理制度
2．1 嚴格科學的管理是保證實驗質量的重要環節
在我中心實驗動物房開始運作時，我們一直堅持嚴格控制其環境質量，動物房-實驗動物房-動物房凈化工程-動物房設計施工從動物房的平面、凈化設施等的設計到設施建設，全程均在廣東省實驗動物學會的專家指導下完成。每年堅持在實驗動物環境設施合格證到期時，主動申請廣東省實驗動物監測所的專家進行檢測和指導，查明其中的問題與可能存在的隱患。同時，每年對屏障系統的內外環境進行自檢，保證設施的正常運行。在加強硬件管理的同時，我們還制定了一系列的管理措施，從各方面保證動物房在符合質量體系要求的狀況下有效運行。
2．2 制定SPF級動物房的管理制度和操作的作業指導書
為了保證SPF級動物房的正常運行，我們制定了一整套科學可行的管理制度和相應的作業指導書，以規范日常的每一項工作，從而使SPF級動物房在符合要求的狀況下正常運作。
2．3 加強人員培訓，提高職業素質
因工作關系需要進入SPF級動物房的實驗人員和工作人員，必須通過廣東省實驗動物學會舉辦的“實驗動物技術培訓班”的學習，在取得《廣東省實驗動物從業人員資格證書》后才能上崗。在日常的工作中，經常組織職工學習規章制度和業務知識，加強職工思想品德教育，提高對實驗動物學科的認識。
2．4 嚴格執行工作人員體檢制度
實驗動物工作人員每年體檢一次。患有傳染性疾病特別是人畜共患病的，患病期間不得繼續從事實驗動物飼養、研究工作。
2．5 嚴格規定人員、物品、動物的流向
嚴格遵循單向流動的原則。人員流向：外環境一第一更衣一淋浴一第二更衣一風淋__一潔凈走廊一實驗室一次潔凈走廊一緩沖間一外環境動物流向：購買SPF級動物一檢疫／觀察室一實驗室一次潔凈走廊一緩沖間一解剖室物品流向：洗消間一高壓滅菌設備／渡槽／傳遞窗一消毒物品儲存室一實驗室一次潔凈走廊一緩沖間一外環境
2．6 合理選擇消毒方法
根據進入SPF級動物房的各種物品的不同特性，選擇不同的消毒方法。飼養籠盒、飲水瓶、墊料、衣服和各種實驗用具采用高壓蒸汽滅菌器消毒；動物食用飼料采用放射性照射(60co)的消毒方法；工作人員用的拖鞋等采用渡槽浸泡的方法(0．5％滅菌凈溶液)消毒；對于不耐熱、不耐水、不耐酸堿和不能進行放射性照射的物品采用傳遞窗紫外線消毒。
2．7 保持設備的正常運行，積極開展各項指標的檢測工作
經常對空調通風系統進行保養，每1—2周更換排風口過濾膜，每兩個月更換一次初效和中效過濾袋，每年更換一次高效過濾膜；每半年檢測一次外購飼料的微生物指標和營養成分，每半年檢測一次純凈水的微生物指標：每天對溫濕度、壓差等進行監測。
2．8 認真做好屏障環境內外的清潔消毒工作
保持屏障環境內的潔凈度是SPF級動物房正常運行的關鍵。每天的實驗和飼養工作完成后，對室內環境進行清潔，每周3次用滅菌凈消毒水對整個屏障系統的內環境和飼養籠架進行消毒。
2．9 做好日常各項登記工作
設立《人員進出登記本》、《物品進出登記本》、《動物實驗登記本》、《實驗室環境指標登記本》，認真做好每一天的記
錄；建立實驗動物數據庫，動物房-實驗動物房-動物房凈化工程-動物房設計施工對每批購買的動物的來源、品種、數量、體重、合格證號和檢疫情況進行詳細記錄，并可隨時在
電腦中查閱。
2．10 妥善處理動物尸體
動物實驗結束后，將動物處死，暫時存放在一2o℃的冰箱內，統一送衛生處理廠作焚燒處理。
3 運行中存在的問題及建議
3．1 環境條件的保持
廣東省氣候溫暖潮濕，采用全新空調通風系統對于溫濕度的控制有一定的困難，如在進風口處增加一套預冷除濕設備將有效提高整個系統的性能。
3．2 飼料的營養成分
不論采用放射性照射還是高溫高壓的方法對動物的飼料進行消毒，都不可避免地會使部分營養成分減少，特別是各種維生素。因此，必須經常在飼料和飲水中補充雞蛋、瓜子和多種維生素，從而確保實驗動物的營養和健康。
3．3 人員與操作的問題
實驗人員和其他工作人員進入動物房前，更衣淋浴工作較難進行控制；淋浴間的濕度較大，容易導致細菌的生長繁殖；工作人員是否嚴格按照規范穿著專用的工作服等等，這些因素都會對環境造成一定的影響。因此，應經常對職工進行職業道德教育，加大管理力度。
3．4 能源節約問題
屏障系統24 h全天候運作，過濾器、紫外燈、特制的飼養籠具需經常進行更換，水電費的巨額支出等，使得維護保養的費用很大。如何節約能源，有效降低運行成本是維持SPF級動物房長久運作的一個不可回避的問題。隨著《實驗動物許可證管理辦法》的實施，動物實驗的要求不斷提高，實驗動物的管理將逐步加強，實驗動物屏障設施的使用也越來越廣泛，因此，在SPF級動物房的設計與建設時，應織專家進行論證，盡可能減少現有問題的重復出現，同時應將節約能源的問題擺在重要的位置。
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