动物实验的环境控制

lecturer:alexxiecellphone :363657 email : xbxb bees MSU.edu web :Science，departmentofboratoryanimalscience， NanchangUniversity.第五章环境质量管理，实验动物质量管理遗传质量管理微生物质量管理环境质量管理营养质量管理，第一节环境因素对实验动物的影响，第一，实验动物环境管理的重要性实验动物几乎终身生活在极为有限的环境范围内，该环境成为实验动物的生存条件。 动物实验在实验前和实验中控制各种环境因素很重要。 如果没有环境控制，也可以说没有动物实验。genotype基因型发育环境developmentalrayphenotype表型周围环境proximatedramatype表型、1959年Russell和Burch提出的影响实验结果的遗传和环境因素动物对实验处理的反应如下： R=(A B C ) D ER :实验动物总反应a :动物物种共同反应b :品种系特有反应c :个体反应(个体差异) d :环境影响e :实验误差环境因素与动物总反应呈正相关，尽量减少d的变化，排除实验处理以外的影响。二、实验动物环境因素分类1、气候因素：温度、湿度、气流、风速等2、理化因素：氧气、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照度、杀虫剂、消毒剂、有害化学物质等；3、居住因素：房屋、笼子、垫子等4、营养因素：饲料、水等5、生物因素：同种生物因素：社会地位、 势力范围、咬斗和饲养密度等异种生物因素：微生物、人与其他动物的关系、环境对实验动物品质和动物实验结果的影响是多因素联合作用的结果。 各种因素共存。 因此，在叙述实验动物的环境时，应该基于复合环境的状态来考虑。三、各种环境因素对实验动物品质和动物试验结果的影响1、温度：最佳温度20-25、温度差： 3或4对动物的影响：新陈代谢：低温时新陈代谢增加、摄食增加散热：除灵长类外，其他动物的汗腺不发达或无汗腺，高温时散热困难，难以维持体温恒定器官重量：负相雌性动物性周期紊乱，泌乳对动物实验的反应性降低，温度对药物LD50的影响(mg/kg ) - - 77.1565.0，表4-1不同环境温度下戊巴比妥(95mg/kg )腹腔注射对大鼠死亡率的比较， 实验动物温度基准范围：2、湿度：相对湿度、实际水蒸气分压相对湿度(% )=-100 %饱和水蒸气分压适当的相对湿度为40%-70% . 高温高湿阻碍机体蒸发散热。 高湿有利于微生物的繁殖和传播。 湿度过低时粉尘飞扬，但微生物主要附着在粉尘上，动物室内变态反应原的含量随湿度的降低而上升。 低湿、散热增加、发热增加、摄食增加低湿、大鼠环尾病、3、气流与风速换气次数、气流速度、压力梯度气流速度与散热呈正相关，实验动物的表面积与体重之比大，对气流速度敏感。 气流速度过大或气流直吹，动物体表面散热较大。 气流速度小，散热慢。 0.1-0.2m/s换气次数、清洁度越高，换气次数越多。 屏障环境： 10-20次/h隔离环境： 20-50次/h .压力梯度：清洁区域比污染区域更合理的组织气流和风速调节室内温度和湿度，降低室内粉尘和有害气体污染，抑制传染病的流行。 4、照明功能照度150300lx动物照度15-20lx明暗交换时间12/12或10/14h照度对动物生殖生理和行为活动影响较大的强光长时间照射引起的角膜退行性变化，5、噪声60dB以下的音域，人10002000Hz，鼠标10005000Hz。引起小鼠的听力性痉挛。 对生殖的影响很大，如豚鼠流产。 引起动物呼吸、心率、血压、肾上腺皮质激素等生理指标的变化。 6、空气净化状况气体污染、氨14mg/m3有害气体、氨、甲硫醇、硫化氢等粒子污染、100级、10000级、100000级美国宇航局标准、每立方英尺空气中直径0.5微米以上的粒子个数。 粉尘粒子是过敏原还是微生物的主要载体。 在不饲养动物的状态下，每隔510m2放置1个直径9cm的血琼脂培养皿，在30min下培养48h的菌落数。 7、生物因素动物社会因素和动物饲养密度微生物其他动物实验者， malemicewilllfightwhennfirstco-mingleedinacage andthenedetobserverserverycloselyduringtimeofthesetisingasolidingasolicalddominon p.weakhandlon-gagesiveliveamightbeinuredorkille difnotremovedfromthecage . 8，居住因素为实验动物室建筑、饲养笼、垫子、饮水器、喂食器等。动物试验设施环境指标：(以屏障系统鼠标为例) 温度： 2025换气次数： 1020次/h日温差：3气流速度： 0.10.2m/s相对湿度： 4070%压力梯度： 2050Pa噪声： 60dB空气洁净度： 10000级氨浓度皿照度：(工作) 150300lx (动物) 1520lx昼夜明暗交替时间： 12/12或10/14小时密度(20g):面积0.01m2、高度0.15m、第二节实验动物设施、一、实验动物设施laboratoryanimalfacility、LAF为实验动物饲养、保种包括实验动物繁殖、生产设施和动物实验设施。二、实验动物环境设施分类实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类。 开放系统(opensystem )屏障系统(barriersystem )屏障系统(isolationsystem ).实验动物中心屏障环境的特点：恒温(2026 )恒湿(40%70% )下足够的通风次数(1020次/小时) 保证有害气体浓度降低到最小正向梯度压差(2050 )，避免屏障外污染源进入万级空气清洁度，使适合空气清洁的动物照度(1520 )和时间明暗交替满足(12h/12h )动物生活习惯。 11层IVC系统为动物提供更好的保护。 屏障系统、屏障系统、实验动物垫、屏障系统、IVC、IndividuallyVentilatedCages、IVC特征、IVC (individuallyventilatedcages )是独立通风笼的简称，在壳体内保持正压适合饲养SPF级动物，免疫缺陷动物、屏障系统、层流架、隔离系统、隔离器基本结构图、实验动物设施监测、内容温度、湿度差压人员出入情况监测、环境水平与动物水平的对应关系动物水平(清洁度落菌)普通动物开放系统(_ _，30 ) 动物屏障系统(万级，3)SPF动物屏障系统(万级，3 )无菌动物或生物隔离系统(百级，0 )、三、特殊动物实验设施感染动物实验设施放射性同位素动物实验设施(RI )特殊化学物质动物实验设施，1、感染动物设施是使用病原体对动物进行实验感染的设施。 这些设施除了具备通常的动物设施要求外，还必须具备防止动物感染人、动物间交叉感染、动物感染设施外的机制和功能。 此类设施旨在防止生物危险和有害因素受到动物实验设施和外界的污染。 目前采用物理隔离，主要在气密结构内采用负压通风，达到防止气溶胶扩散污染的目的。、NIH:P1、P2、P3、P4美国疾病控制中心： BSL1、bs2、bs3、BSL4.中国2004.5.1公布，10.1实施实验室生物安全通用要求国家标准：第一级：对健康成人无病原作用的微生物二级：对人或环境有中等程度潜在危害的微生物，第三级：通过呼吸途径严重致死疾病的病原微生物及其艾滋病病毒研究(血清学实验除外)应在三级生物安全防护实验室进行。 四级：人体存在高危险性，气溶胶途径传播途径不明，目前无有效的疫苗和治疗方法病原微生物及其毒素。 并且，与这种情况类似的未知微生物，第三节障碍系统管理，第一，人流渠道，第二，物流渠道，第三，消毒和灭菌高压锅： 121，0.11Mpa，30分钟132，0.21Mpa，15分钟窗：紫外线，表面消毒， 30分钟渡槽：0.1%新清洁浸渍4小时Co60照射2%过氧乙酸喷雾高锰酸钾，福尔马林熏蒸.4，废弃动物深埋或焚烧，实验动物中心可提供的实验条件：大厦南：开放环境，饲养普通级大厦北：屏障环境，饲养清洁级大， 小鼠上层南：屏障环境、饲养SPF级小鼠、大鼠、引进动物进入清洁级屏障动物室，外引动物必须具有符合其适用范围的实验动物生产许可证，附有动物品系、性别、年龄等信息，经实验动物中心工作人员审核后准备进入动物房间运输动物时需要合格的包装箱，清洁级和以上动物包装箱应用高效过滤器关闭窗户。 包装箱用胶带封住，封口破损或过滤器破损者不得进入屏障系统。 将检查合格的动物包装箱在外准备期间用70%酒精棉球或5%碘伏仔细擦拭表面，将包装箱放入灭菌通道进行喷雾消毒或紫外线消毒，在内准备期间打开灭菌通道的门在入口打开包装箱轻轻提起鼠标的尾根，放入准备好的箱中， 盖上盖子动物包装箱还返回灭菌通道将装有动物的箱子放在架子上填写卡片、挂起、放入饲料、饮水从外部准备之间打开灭菌通道，取出动物包装箱。注意：新引进的动物在单独的房间饲养，观察健康后不得搬到其他房间，不得将不符合适当实验动物生产许可的动物搬入屏障动物房间！ 实验用品和器具进出清洁屏蔽动物室，用70%酒精或5%碘伏仔细擦拭消毒用品表面，用紫外线灯照射15min，或者直接将喷雾消毒手术器具浸入高压消毒或消毒液后，用紫外线灯照射15min，用灭菌通道喷雾消毒小型器具后搬入。 IVC的使用要点是对IVC中的动物所做的一切工作都是在动物超纯工作台中超纯工作台前30分钟使用70%酒精喷雾站的内表面，同时放入经过表面消毒的各种灭菌材料和实验用品，打开紫外线灯和鼓风机使用70%酒精喷雾工作车，双手手套和IVC的外表面， 将笼子移到桌子上后更换，物品进出饲养、喂食、实验等工作的SPF动物实验室，所有物品进入屏障系统时消毒后，进入超清洁桌子时应用酒精喷雾或紫外线照射再消毒15min。实验用品和器具在实验结束后，可以通过内部准备之间从传递窗和灭菌通道出发，也可以通过缓冲间iii从屏障系统出发。 动物实验废弃物的处理、缓冲材料等废弃物与动物笼一起从缓冲间iii复盖系统注射器等锐利的物品放入垃圾箱，为了不刺入作业人员挡板内的排水系统，将液体废弃物从系统出来后将废弃的动物的包装箱从灭菌通道放入系统面罩、手套、帽子灭菌工作服可以放得更多， 中心工作人员会处理它的ethicalandsscientificissues : pitidisstresshasbeendefineedas theefffectproducedbyenternal (I.e.physicalorent ) eventsorinternal (I.e.physiologicorpsychology ) factors，referredtoasstressors， whichncinductianalreationinnanimalsbiologycuirium NRC 1992. notallstressisharmfulandmayactulybebenefiicial suchaspairorgrouphouse alanadapttothestthesnitwillreturntotastateofcomfort . thet hrers : replacement : substitutionofnon-living material (I.e.tissuect or methods (puter modeling ) for animals， orstrationopoptimalowerspecies whichmightbelesssensitivetopainanddistress forahighersspecies.for exampleusingbraintissuesicesince pi