动物实验室的设计：简介、分类、标准、选址、要求、指标、系统、问题及建议
一、动物实验室简介及标准：
动物实验室也叫实验动物房，它是指适宜于饲养、繁育实验动物的建筑物。这类建筑应具有特定的环境要求和实验手段，以保证动物的品质和实验研究的准确可靠性。根据对微生物的控制程度可分为：开放系统、屏障系统和隔离系统。
SPF级动物实验房：
符合动物居住的要求，严格控制人员、物品和空气的进出，适用于饲育清洁级或无特定病原体（specific pathogen free，SPF）级实验动物。经过专业的监测中心检测，通过专家现场验收的屏障环境，才可以作为清洁级或SPF级动物的饲养环境。
实验室动物房|动物实验室|动物研究室分类及标准：
实验室根据实验动物微生物控制标准，可将实验动物分为四级，分别是普通动物、清洁动物、无特殊病原体动物、无菌或栖生动物。
动物实验室等级 | 对应等级要求 |
一级普通动物（CV） | 系指微生物不受特殊控制的一般动物。要求排除人兽共患病的病原体和极少数的实验动物烈性传染病的病原体。为防止传染病，在实验动物饲养和繁殖时，要采取一定的措施，应保证其用于测试的结果具有反应的重现性（即无论不同的操作人员，在不同的时间，用同一品系的动物按规定的实验规程所做的实验，都能获得几乎相同的结果 |
二级清洁动物（CL） | 要求排除人兽共患病及动物主要传染病的病原体 |
三级无特殊病原体动物（SPF） | 要求到二级外，还要排除一些规定的病原体。其除菌与灭菌的方法，可使用高效空气过滤器除菌法、紫外线灭菌法、三甘醇蒸气喷雾法及氯化锂水溶液喷雾法 |
四级无菌动物（GF）或栖生动物（GN） | 无菌动物要求不带有任何用现有方法可检出的微生物。栖生动物要求在无菌动物体上植入一种或数种已知微生物。 |
二、四类实验动物的病理检查标准
在病理学检查上，四类实验动物也有不同的病理检查标准。
一级外观健康，主要器官不应有病灶。
二级除一级指标外，显微镜检查无二级微生物病原的病变。
三级无特殊病原体动物。无二、三级微生物病原的病变。
四级不含二、三级微生物病原的病变，脾、淋巴结是无菌动物组织学结构。
三、动物房环境设计上的要求：
对不同级别的实验动物在动物房设计上和管理上则有不同的要求。
无菌、已知菌以及无特殊病原体动物都需要在无菌或尽可能无菌的环境里饲养，这种环境，目前国际上通用称为屏障环境，即用一道屏障把动物与周围污染的环境隔开，就如胎鼠在母鼠子宫内一样。
这种环境从控制微生物的角度分为隔离系统、屏障系统、半屏障系统、开放系统和层流架系统等五大类。
A隔离系统
是在带有操作手套的容器中饲养动物的系统，用于饲养无菌动物和栖生动物。内部保持按微生物要求的100级的洁净度，但其设置的房间及操作人员不必按无菌室考虑。
B屏障系统
把10000～100000级左右的无菌洁净室作为饲养室，主要用于无特殊病原体动物的长期饲养和繁殖。入室施行严格管理，如淋浴、换贴身衣服等。
C半屏障系统
放宽对屏障系统中人及物出入房间时的管理，平面组成大致与屏障系统相同。
D层流架系统
笼具放在洁净的水平层流空气中。常用于小规模饲养，但在一般房间进行饲养、操作和处理时有被污染的危险性。可用于半屏障的补充。
E开放系统
是对人、物、空气等进出房间均不施行消除污染的系统，但通常要进行某种程度的清洁管理。
实验动物繁育、生产设施环境指标（静态）
实验室动物房选址和建筑设计
1实验动物房应建在环境清洁安静，地势高燥，排水、通风良好，水、电供应有保障的地方。
2尽量远离工厂、繁华居民区、屠宰厂、畜禽场，以及有疫源威胁和公害污染的地区。
生产和科研单位的动物房宜单独建筑在一个小区内，与其他部门隔离。
3清洁准备室的大小,须根据作业内容和消毒灭菌装置等设施占用的空间确定。
4清洁准备室、清洁走廊同洗涤室以墙壁隔开，墙壁绝不允许出现裂缝。 5地面要平而不滑，不渗水、不漏水、耐药液腐蚀和耐磨损。对环境要求严格的房间，还要考虑选择发尘低的材料。墙地交角应圆滑无棱角。
6内墙壁应平滑、耐水、耐磨、耐消毒液腐蚀。墙与墙、墙与顶棚或梁的夹角应圆滑无棱角。
7顶棚一般不承受压力，使用涂有防水材料的薄水泥板，能经受水冲和消毒水腐蚀。
8饲养室通常不设外窗，饲养室之间也不设内窗，以避免干扰。
9饲养室的门，宜采用铝合金密封门，开启方向须注意室内外压差。屏障与非屏障之间的门，应设置非满足一定条件不能开启的装置。
10 木结构一般只作为简易的临时建筑；混合结构多为单层建筑。钢筋混凝土框架结构的整体性好,变形小,宜在多层建筑中采用。钢骨架、用镀锌波纹金属板、内镶聚苯乙烯硬泡沫塑料板做保温层的围护结构具有较好的气密保温性能。
动物房|动物实验室|动物研究室平面布局和设计：
实验动物房一般由饲养室、健康观察室、隔离检疫室、各种实验室（外科手术、实验处理解剖、术后管理、疾病诊断、治疗、生理生化检查、微生物检疫、饲料营养分析和特殊饲料的调制室等），以及贮藏室、清洁准备室、洗涤消毒室、工作人员用房（包括办公室、淋浴室、更衣室等）、走廊(清洁区和污染区)、废弃物处理设施、机房和变电所等组成。其平面布置，应使人、动物和物品的流动路线合理，作业方便。严格区分清洁区域和污染区域，以保证人和动物的健康，确保实验的准确性（人、动物和物品的流动路线见图）。
动物房|动物实验室|动物研究室的装修建设设计：
实验室动物饲养室的平面尺寸根据饲养量、饲养方式，笼具架规格、排列方式、室内环境、饲养管理及操作方式等综合研究确定。为了避免温、湿度在垂直方向出现梯度,笼架高度不宜超过1.8米,顶棚高应在2.2～3米范围内。走廊宽度要便于操作和搬运物料及器材,以不小于1.3米为宜。清洁准备室的大小,须根据作业内容和消毒灭菌装置等设施占用的空间确定。清洁准备室、清洁走廊同洗涤室以墙壁隔开，墙壁绝不允许出现裂缝。
地面要平而不滑，不渗水、不漏水、耐药液腐蚀和耐磨损。对环境要求严格的房间，还要考虑选择发尘低的材料。墙地交角应圆滑无棱角。内墙壁应平滑、耐水、耐磨、耐消毒液腐蚀。墙与墙、墙与顶棚或梁的夹角应圆滑无棱角。顶棚一般不承受压力，使用涂有防水材料的薄水泥板，能经受水冲和消毒水腐蚀。饲养室通常不设外窗，饲养室之间也不设内窗，以避免干扰。饲养室的门，宜采用铝合金密封门，开启方向须注意室内外压差。屏障与非屏障之间的门，应设置非满足一定条件不能开启的装置。
木结构一般只作为简易的临时建筑；混合结构多为单层建筑。钢筋混凝土框架结构的整体性好,变形小,宜在多层建筑中采用。钢骨架、用镀锌波纹金属板、内镶聚苯乙烯硬泡沫塑料板做保温层的围护结构具有较好的气密保温性能。
动物房|动物实验室|动物研究室的三大系统：
主要包括：
①空调和空气净化系统。
动物房的空调和空气净化系统设计宜采用集中式，机房一般布置于建筑的底层和顶层。动物房内的温、湿度的控制通过空调机组实现。普通动物房对空气只作一般的除尘过滤， 但屏障系统和隔离系统对空气净化要求极为严格。各类动物室对空气净化处理的要求和方法见表 2。空调系统须长年运行，否则将带来灾难性后果，因此，必须设有备用的空调机组。
②给水和排水系统。用水不能低于自来水规定的清洁标准。屏障区内的用水，应全部进行消毒过滤。饮水和用水分别采用不同的消毒药液进行消毒。隔离系统内的动物饮用水，应设置独立的饮用水装置。动物室的废弃水，要有统一的污水系统，经处理后排除。
③照明系统。完全靠灯光照明的动物室，采用明13小时、暗11小时或明暗各12小时的照明制度，过亮的光照，对动物有害。因此，宜安装若干个低瓦数光源。在非操作时间保持低照度，在操作观察时可打开补充照明。
案例二：
（1）建筑面积：1000m2
（2）级别：BSL-3级
（3）特点：
该该实验室位于建筑的首层
三走廊，两侧为污物走廊，中间为清洁走廊。有一个缓冲室——后室。
实验室在两翼布置，中间为公用清洁消毒场所，对利用面积有利。
没有明确解剖、病理分析等用房。
人出入路线上共用一次更衣室，节省了面积
人、物路线分开。
案例三：
（1）建筑面积：500m2
（2）级别：SPF级
（3）特点：
动物实验室设在地下一层，建筑面积500m2，分为实验动物屏障实验区(SPF级)和大动物实验区以及辅助功能区、管理室等功能区域，在管理和实验设备方面，新动物实验室设有实验区门禁系统、监控录像、自动对讲以及IVC、小动物活体成像等先进的实验设备。
SPF级动物房的运作与管理制度
2．1 严格科学的管理是保证实验质量的重要环节
在我中心实验动物房开始运作时，我们一直坚持严格控制其环境质量，动物房-实验动物房-动物房净化工程-动物房设计施工从动物房的平面、净化设施等的设计到设施建设，全程均在广东省实验动物学会的专家指导下完成。每年坚持在实验动物环境设施合格证到期时，主动申请广东省实验动物监测所的专家进行检测和指导，查明其中的问题与可能存在的隐患。同时，每年对屏障系统的内外环境进行自检，保证设施的正常运行。在加强硬件管理的同时，我们还制定了一系列的管理措施，从各方面保证动物房在符合质量体系要求的状况下有效运行。
2．2 制定SPF级动物房的管理制度和操作的作业指导书
为了保证SPF级动物房的正常运行，我们制定了一整套科学可行的管理制度和相应的作业指导书，以规范日常的每一项工作，从而使SPF级动物房在符合要求的状况下正常运作。
2．3 加强人员培训，提高职业素质
因工作关系需要进入SPF级动物房的实验人员和工作人员，必须通过广东省实验动物学会举办的“实验动物技术培训班”的学习，在取得《广东省实验动物从业人员资格证书》后才能上岗。在日常的工作中，经常组织职工学习规章制度和业务知识，加强职工思想品德教育，提高对实验动物学科的认识。
2．4 严格执行工作人员体检制度
实验动物工作人员每年体检一次。患有传染性疾病特别是人畜共患病的，患病期间不得继续从事实验动物饲养、研究工作。
2．5 严格规定人员、物品、动物的流向
严格遵循单向流动的原则。人员流向：外环境一第一更衣一淋浴一第二更衣一风淋__一洁净走廊一实验室一次洁净走廊一缓冲间一外环境动物流向：购买SPF级动物一检疫／观察室一实验室一次洁净走廊一缓冲间一解剖室物品流向：洗消间一高压灭菌设备／渡槽／传递窗一消毒物品储存室一实验室一次洁净走廊一缓冲间一外环境
2．6 合理选择消毒方法
根据进入SPF级动物房的各种物品的不同特性，选择不同的消毒方法。饲养笼盒、饮水瓶、垫料、衣服和各种实验用具采用高压蒸汽灭菌器消毒；动物食用饲料采用放射性照射(60co)的消毒方法；工作人员用的拖鞋等采用渡槽浸泡的方法(0．5％灭菌净溶液)消毒；对于不耐热、不耐水、不耐酸碱和不能进行放射性照射的物品采用传递窗紫外线消毒。
2．7 保持设备的正常运行，积极开展各项指标的检测工作
经常对空调通风系统进行保养，每1—2周更换排风口过滤膜，每两个月更换一次初效和中效过滤袋，每年更换一次高效过滤膜；每半年检测一次外购饲料的微生物指标和营养成分，每半年检测一次纯净水的微生物指标：每天对温湿度、压差等进行监测。
2．8 认真做好屏障环境内外的清洁消毒工作
保持屏障环境内的洁净度是SPF级动物房正常运行的关键。每天的实验和饲养工作完成后，对室内环境进行清洁，每周3次用灭菌净消毒水对整个屏障系统的内环境和饲养笼架进行消毒。
2．9 做好日常各项登记工作
设立《人员进出登记本》、《物品进出登记本》、《动物实验登记本》、《实验室环境指标登记本》，认真做好每一天的记
录；建立实验动物数据库，动物房-实验动物房-动物房净化工程-动物房设计施工对每批购买的动物的来源、品种、数量、体重、合格证号和检疫情况进行详细记录，并可随时在
电脑中查阅。
2．10 妥善处理动物尸体
动物实验结束后，将动物处死，暂时存放在一2o℃的冰箱内，统一送卫生处理厂作焚烧处理。
3 运行中存在的问题及建议
3．1 环境条件的保持
广东省气候温暖潮湿，采用全新空调通风系统对于温湿度的控制有一定的困难，如在进风口处增加一套预冷除湿设备将有效提高整个系统的性能。
3．2 饲料的营养成分
不论采用放射性照射还是高温高压的方法对动物的饲料进行消毒，都不可避免地会使部分营养成分减少，特别是各种维生素。因此，必须经常在饲料和饮水中补充鸡蛋、瓜子和多种维生素，从而确保实验动物的营养和健康。
3．3 人员与操作的问题
实验人员和其他工作人员进入动物房前，更衣淋浴工作较难进行控制；淋浴间的湿度较大，容易导致细菌的生长繁殖；工作人员是否严格按照规范穿着专用的工作服等等，这些因素都会对环境造成一定的影响。因此，应经常对职工进行职业道德教育，加大管理力度。
3．4 能源节约问题
屏障系统24 h全天候运作，过滤器、紫外灯、特制的饲养笼具需经常进行更换，水电费的巨额支出等，使得维护保养的费用很大。如何节约能源，有效降低运行成本是维持SPF级动物房长久运作的一个不可回避的问题。随着《实验动物许可证管理办法》的实施，动物实验的要求不断提高，实验动物的管理将逐步加强，实验动物屏障设施的使用也越来越广泛，因此，在SPF级动物房的设计与建设时，应织专家进行论证，尽可能减少现有问题的重复出现，同时应将节约能源的问题摆在重要的位置。
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