IVC基本知识PPT参考幻灯片

1、IVC基本知识,1,IVC系统简介,独立通气笼盒（individual ventilated cages，IVC）是指在密闭独立的笼盒内，高换气频率(20-60次h ）的洁净气流独立流通，废气集中外排，并可在超净工作台或生物安全柜内操作和实验的微型SPF级实验动物饲育与实验设备。,2,I V C的工作原理,是一种以饲养盒为单位的独立送排风的严格微生物控制的小型屏障设备 。 空气经过多级过滤之后通过送风管道分别送入各独立饲养笼盒使饲养环境保持一定压力和洁净度，用于避免环境污染动物（正压）或者动物污染环境（负压），IVC相关的实验操作均需要在超净工作台（正压）或生物安全柜（负压）中进行，达到微环境

2、净化和无菌操作的目的。清洁级、SPF、感染动物。,3,IVC系统基本结构,1.控制主机 2.笼架 3.笼盒 4.送排风系统,4,1.主机 内部：送风机，初、中、高效过滤器,排风机 控制面板：压力表、温湿度显示器、进风电压表、 排风电压表、风量控制器、计时器、报警器、电源开关等控制按键,5,2.笼架：不锈钢笼架除了有笼盒安插轨道外还带有独立的送风导风 管道和排风导风管道，并带有底轮以方便调节位置。,6,7,3.IVC笼盒,8,PC与PSU材料IVC笼盒,9,近年来IVC笼盒多采用新型的高温聚砜材料 (PSU) ,它是一种琥珀色透明塑料 ,强度更硬、可耐受酸碱腐蚀、耐高温高压 最高可达150，即使

3、在134 高温灭菌1000 h后 ,仍可保持透明和抗冲击强度 ,拥有长期的使用寿命。,10,笼盖：笼盖带有送风口和排风口，紧固搭扣， 有镂空的挡板,是IVC独特的静压仓设计,使得进入笼盒的空气均匀缓慢，避免气流直吹动物引起动物脱水，盒盖四周边缘安装有硅胶密封垫圈，生命之窗的硅胶盖。 笼盒：耐高温抗腐蚀的高分子材料压模而成、透明由全透明的聚碳酸酯（PC）或聚砜（PSU）材料制作，可耐酸碱腐蚀，耐高温高压且方便观察实验动物。笼盒内带有放置饲料及饮水的金属网盖。,11,IVC笼盒的种类,1.小鼠繁育笼盒：盒底面积340cm2左右,12,2.小鼠实验笼盒：盒底面积530cm2左右,13,3.大鼠繁育、

4、实验笼盒：盒底面积530cm2左右,14,4.豚鼠实验笼盒：盒底面积1400cm2左右,15,小型猪IVC笼盒：不锈钢材质,16,大动物IVC笼盒：兔、猪,兔IVC笼盒：pc材质,17,各类动物生活所需要的最小空间,18,IVC笼盒的类型及特点,1.终端过滤式笼盒,19,2. “生命之窗”外置水瓶式笼盒,20,3.“生命之窗”内置水瓶式笼盒,21,4.无金属网盖式笼盒,22,5.膜盖式笼盒,23,IVC笼盒内气流模式图,24,IVC系统内气流走向,外界的空气首先经主机上的初、中、高效过滤系统过滤，达到万级净化标准,接着进入送风管道,经导风通道输入到笼架上每个独立的笼盒内，洁净气流在笼盒运行一周

5、后,夹带动物排放的废气经排风导风管进入排风通道再进入机箱内排风机，再经过滤后排出室外。,25,IVC系统断电对动物生存的影响,离架终端过滤笼盒内小鼠生存实验,26,有“生命之窗”的IVC系统断电实验,27,IVC系统机型及特点,1.机盒一体式IVC 2.机盒分体式IVC 3.无主机式IVC,28,1.机盒一体式IVC,29,高密度触摸屏机盒一体式小鼠IVC,30,2.机盒分体式IVC,31,32,3.无主机式IVC,33,IVC在实验动物领域的广泛应用,IVC笼盒内微环境技术指标符合屏障级国家标准 ,可以用于 短期SPF 级和清洁级实验动物的繁育生产。 适合于免疫缺陷动物和转基因动物、基因敲除

6、动物的繁育、 保种。 感染性动物实验使用负压 IVC饲养动物, 避免了动物污染环境和感染实验人员。 不同种属动物可以在同一IVC笼架上饲养 ,为科研工作提供了很大的方便。 短期的各类动物实验使用 IVC ,更符合简化操作和节约能源的原则。,34,IVC系统的应用,1.动物实验：不同动物实验在同一个IVC内饲养动物。,35,2.动物保种繁育,36,屏障设施内套用IVC系统,37,IVC的特点,1.能提供洁净的微环境。空气经初、中、高效三级过滤可以达到万级甚至百级净化，满足实验动物标准化的要求。 2. 投资较少，是传统屏障系统环境的投资额的1 3，耗能是屏障系统的136，运行和维护费用低。 3.使

7、人与动物、动物与动物之间很好的隔离开，有效保护工作人员免受致敏源的侵害，防范动物之间的交叉感染。 4. IVC换气次数高，垫料更换时间可延长至2到3周一次，大大降低劳动强度。 5.可根据实际需要一台主机搭配一到四台笼架使用，空间利用效率较高。,38,IVC设备的优势,1.排除了最大污染源污染动物的可能 屏障系统内，人员的进入和更换垫料等操作活动所带来的粉尘和细菌是屏障内地最大污染源，另外动物自身活动也会产生粉尘和细菌，IVC设计的理念就是把人与动物完全隔离开，排除了最大污染源人可能对动物造成的污染。,39,2. 提供低流速、平稳的气流,IVC系统通过风机转速的控制以及笼盒内静压仓设计可以有效控

8、制笼盒内的气流速度 在0.1 ms 左右,降低了动物的脱水和寒冷的危险 ,有利于实验动物的培育和与饲养。 同时 IVC系统通过合理的管道布置能够均匀分配笼架内的空气流量 ,使每个动物笼盒内的空气流量均衡 ,差别不超过10 % ,从而为所有的动物提供稳定一致的饲养条件。,40,3.噪声低,通过进风及排风管道的降噪处理 , 可以将笼盒内噪声控制在60 dB以下,这对于饲养听觉很灵敏的动物，尤其对高频率噪音敏感的啮齿类动物极为重要。 通过多年的技术改进，IVC风机的噪声也越来越低 ,对工作人员不会产生不良影响。,41,4.安全性好,笼盒、笼架、送排风管道的密封设计能有效保证IVC系统与外界的隔离 ,

9、从根本上保护实验人员及实验环境免受动物产生的过敏原等其他有害气体的影响。保护笼盒内饲养的实验动物免受外界污染物的影响。,42,5.安装方式灵活,根据动物饲养与动物实验的要求 , IVC系统有多种安装方式 ： 1.一台主机可以带动多个笼架，并且34 个笼架可以相互连接 。 2. 利用连接软管,可以将笼架相互连接成一条直线 成“一” 形,或“L” 形结构 , 也可以根据实际需要连接成 “T” 形结构 。 灵活的安装方式节省了房间的使用空间，提高了空间资源的利用效率。,43,1.各笼盒内动态指标不一致：目前国内的IVC产品 ,一个 IVC笼架中一般只设置一个观察笼盒,观察笼盒与其他笼盒位置不同 ,因

10、此内环境并不完全相同 ,不能精确反应其他笼盒的动态指标,所以不能仅仅依靠观察一个位置的笼盒进行 IVC运行状态监视，应将观察笼盒安置在笼架不同位置进行动态指标的检测。,IVC设备的缺点,44,2.操作及清洗难度增大,(1)笼盒的更换必须在超净操作台中进行,而且 IVC笼盒都有密封的笼盖 ,所以更换工作要花费更多的时间。比起屏障级设施内对开放式笼盒 ,更换 IVC笼盒的工作时间约为开放式笼盒的三倍。 (2)清洁消毒工作量大:IVC笼架及笼盒结构复杂，加大了清洗难度。,45,3.需要持续通风,由于密封及过滤材料的改善 ,IVC笼盒的自然换气能力降低。在发生停电或者机械故障时 ,失去通风能力的饲养密

11、封的笼盒内CO2、 NH3 浓度很快升高至危害水平，氧气含量急剧下降，需要实验人员及时打开笼盖上的生命窗，以保障动物的生存。,46,开放环境操作程序,1.工作人员穿上清洁白大衣可在IVC系统外观察动物。 2.75%酒精擦拭超净台后开启超净台内紫外灯及风机运行半小时，在超净台上操作时必须带上灭菌手套，一次性无菌口罩和帽子。 3.操作人员工作完毕检查动物和IVC系统设备，确保处于正常状态。,47,清洁级环境操作程序,1.人员须在缓冲间更换清洁工作服、带上无菌口罩、帽子、手套方可进入实验室观察动物。 2.实验操作必须在灭菌过的超净台中进行。 3.工作完毕检查动物和IVC系统设备，确保处于正常状态，带

12、上实验废弃物，在缓冲间脱下工作服，把一次性物品和实验废弃物放入密封垃圾袋内，带出实验室。,48,屏障设施操作程序,1.人员进出路线按屏障系统要求以单向流程规定进行，不得逆向进出。 2.人员清洁程序。 3.从传递窗或药液渡槽拿取实验器材，再进入洁净物品储藏室，拿取笼具、饲料、垫料、饮水，从清洁走廊进入IVC实验室，在超净台内完成实验操作。 4.操作结束，打开通向污物走廊的外侧门，将实验废弃物、换下的笼具推入污物走廊，并将门关紧。 5.用物料车收集各种废弃物，经缓冲间过渡，送入洗刷间洗涤和废弃物打包处理。 6.人员从洗刷间回到第一更衣室，脱下无菌隔离衣，换上工作服，离开更衣室，在更衣室外换上自己的

13、鞋子，离开屏障系统。,49,屏障内IVC实验室的走向,50,笼盒的清洗,1.收集使用过的笼盒，将笼盒内垫料倒入废物倾倒箱中，倒完后取出箱中的垃圾袋，扎紧、外运、焚烧。 2.用80度热水浸泡笼盒1h，再用中性洗涤液洗刷，洗完再用清水冲刷。 3.笼盒斜位倒放在不锈钢架上自然晾干备用。,51,笼盒药物灭菌,0.5%过氧乙酸均匀喷洒在笼盒内壁上。 立即盖好笼盖密闭笼盒并插入笼架插槽内。 2h后打开送排风机，排空12h。 笼盒内壁干燥，过氧乙酸残余已基本排空，盒内达到消毒灭菌要求。,52,笼盒高温高压灭菌,1.笼盒、笼盖分别用双层布袋包裹。 2.放入预真空高压灭菌器内，放置时切忌互相挤压，以免笼盒高温时

14、挤压变形。 3.121,20min灭菌，灭菌后轻轻取出布包笼盒，运至洁净物品储藏室备用，使用时在超净台内将包裹的布袋脱掉。,53,IVC的使用,IVC使用前的灭菌及物理指标检测 IVC的初次使用,54,IVC使用前的灭菌,（1）将盒盖上生命窗内的过滤膜拆下，用1：600的百毒杀浸泡或轻轻擦拭以免损坏，再用紫外灯照射20分钟，在超净工作台内将过滤膜安装回盒盖上。 （2）笼盒 : 喷雾或高压灭菌。 （3）笼架、机箱、操作台: 75% 酒精擦拭 2%过氧乙酸喷雾消毒 紫外灯照射20分钟。,55,IVC物理指标检测,1.检测项目:温度、 相对湿度、 动物照度、 换气次数、梯度压差、 气流速度、 洁净度

15、、落下菌数和噪声等物理指标。 2.检测仪器:TES-1360温湿度计;ST-85 照度计 ;HS5633数字声级计; TSM-1A电风速计 ;Y JB-150 补偿式微压计 ; CLJ-01D 尘埃粒子计数器 、培养皿、检测笼盒。,56,检测指标参考值,57,灭菌消毒常用药液,（1）过氧乙酸(强氧化剂)：0.5%-2喷雾浸泡. （2）百毒杀（双链季铵盐,表面活性消毒剂）： 0.1浸泡，0.2-0.5%喷雾 . （3）新洁尔灭(化脓性球菌和致病性酵母菌) ： 0.1 擦拭、浸泡,0.2喷雾. （4）84消毒液（次氯酸钠溶液 ,具有广谱、 高效、 快速的杀菌作用） ： 0.5%擦拭、浸泡, 84消

16、毒液的漂白作用与腐蚀性较强,一般不用于喷雾消毒. （5）75%酒精：擦拭、喷雾。,58,IVC的初次使用,1. 开启控制机箱上的电源开关并确认机组及蓄电设备运转正常，将进风电压调至220V，排风电压调150V； 2. 将检测软管接入专门的检测用笼盒并读取控制面板显示器上压差、温度、湿度的数值，根据实际情况调节进风与排风电压的大小，将笼盒内、外的压差控制在20-50Pa，与实验室的空调配合将笼盒内温度控制在20-25，相对湿度控制在40-70%。 3. 灭菌笼盒在超净台中进行动物安置、装料、装水瓶等相关操作后依照笼架的槽孔位置装入IVC笼架中。,59,饲养、实验操作程序,一.准备工作 1.开启超

17、净台或生物安全柜，净化工作台内环境，打开工作灯达到工作照度，准备推放笼盒使用的不锈钢推车。 2.检查工作台内需要的灭菌物品（笼盒、饲料、垫料、水、药液喷雾器、实验器具）是否齐全。 3.检查、记录主要的环境参数：温度、湿度、压差、换气次数等。,60,二.操作程序 1.双手轻轻抬起IVC笼盒外端，沿笼架搁挡向外移出笼盒，放在不锈钢小推车上。,61,2.用药液喷雾器喷洒笼盒外表再用洁净毛巾擦干。,62,3.打开超净台移门，高度只要能使笼盒进入即可，在超净台内打开盒盖紧箍扣并打开笼盖，盒盖侧卧摆放。,63,4.添加饲料,啮齿类动物为自由采食动物，采食时间大多早夜间，白天应注意观察笼盒中的饲料富余供给，

18、如饲料量不足，用灭菌剪刀剪开辐照塑料包装袋，加满料斗即可，根据动物的数量，一般加一次料可维持3天食用。,64,5.添加饮水,啮齿类动物饮水量不大，一瓶250ml的水能满足4-8只小鼠3d饮用。添加时打开笼盒，取出水瓶，观察水瓶中剩余水的水质是否浑浊，如发现浑浊，立即更换新的灭菌酸化水瓶或直接灌装超滤酸化水。,65,6.更换笼盒,由于IVC笼盒内换气次数高，带走了笼盒内的废气及水分，能确保笼盒内垫料长时间干燥和清新的空气因此笼盒更换可延长到2-3周一次。更换时要提前将灭菌过的笼盒及垫料移入超净台，打开笼盒的金属网盖，用卵圆钳夹住动物尾部，把动物移入新盒，盖上金属网盖，盖上盒盖、扣上紧箍扣，把动物

19、记录卡片移到新盒上，把换下的笼盒放入密封袋中扎紧，集中外运洗刷。,66,7.动物实验,打开盒盖后在超净台内用75%酒精棉球擦拭消毒手套，再从笼盒内取出动物，放在灭菌的小动物手术台上，进行麻醉、给药、手术、缝合、采血、解剖等实验操作。,67,8.做完超净台内饲养和实验工作，盖好盒盖，打开超净台移门，取出笼盒。放在IVC笼架上的原来的位置，对准笼架进出风口，延笼架搁挡轻轻推入，接口准确后在笼架固定钮内放下笼盒即可。,68,IVC系统使用后的卫生操作,1. IVC操作使用完毕，及时打扫超净台、推车上遗落的饲料、垫料、碎屑，然后用消毒液依次擦拭超净台、 IVC笼架、不锈钢推车、机箱，利用剩余药液拖地，

20、清除死角尘埃，彻底消毒灭菌； 2. 每天清扫完成后，开启IVC实验室紫外灯半小时，进行空气消毒。如大量更换笼盒，为防止动物实验中有害微生物气溶胶的扩散污染，应立即对动物实验室的空气进行1次喷雾消毒，每周擦拭实验室墙壁和顶棚一次。,69,IVC动物实验室内的各类饲育物品、用具、动物实验仪器及器材均需摆放整齐有序，药品及试剂标签清晰完好，与饲育动物及动物实验无关的物品，一律不得带入存放在实验室内； 每天工作结束后，将实验室废物垃圾袋扎好，带出实验室集中处理。屏障设施内的污物垃圾，则应按屏障系统物流规范，通过污物走廊和缓冲间带出。,70,人员及物品管理特点,在普通环境中，为确保实验动物免受微生物的污

21、染，人员 操作前必须穿戴灭菌的工作服及手套口罩，所使用的物品全部消毒灭菌后在超净台内使用。 在屏障设施内使用IVC,人员的进出及物品传送管理 ,与屏障级动物实验室的管理要求一致。,71,饲料、 饮水和垫料供应特点,饲料:使用小包装灭菌全价颗粒饲料或无菌辐照全价颗粒饲料。 饮水:使用高压灭菌水或无菌纯水。 垫料:可以使用小包装灭菌垫料或辐照垫料 ,也可以高压消毒大包装垫料传入实验室后分装使用。,72,IVC系统的配套设备,（1）超净台：有关笼盒的所有操作均需在超净台中进行。例如更换笼盒，添加饲料及饮水，拿取及存放动物，实验操作等。 （2）废品处理柜：是一种吸风式操作柜 ,安放在洁净区外 ,可以保

22、证在处理柜内倾倒废垫料时粉尘等污物不会扩散出来 ,保护环境及操作人员。 （3）笼盒清洗机、动物运输笼、实验恢复笼 （4）灭菌消毒设备：动物笼盒、 实验器材、垫料、饮水的消毒主要通过高压锅消毒完成。动物实验人员带入的一些精密器械、 药品 ,可以在传递窗内通过紫外照射或消毒药物擦拭外包装后传入。 （5）不锈钢推车、固定器、卵圆钳等实验器材,73,超净工作台,74,废料倾倒处理柜,75,笼盒清洗机,76,笼盒清洗操作机器人,77,动物运输笼,78,动物实验恢复笼,79,大小鼠固定器,80,大小鼠解剖台,81,双层不锈钢推车,82,消毒灭菌设备,83,IVC与屏障系统的比较（一）,84,IVC与屏障系

23、统的比较（二）,85,IVC系统的维护与保养,IVC设备的维护与保养操作 超净工作台的维护与保养操作 IVC的应用前景,86,IVC系统设备的维护与保养操作,IVC系统设备是新型的SPF级实验动物笼具设备，具有低噪声、高洁净度、密封性好、可连续运行等特点，科技含量较高，价格昂贵，属大型贵重仪器设备之列，而且经常连续运转，因此，对设备的维护保养至关重要。,87,1. 一般维护与保养的目的是为了能及时处理仪器设备在运行过程中所出现的异常的技术状态，如脏、松、漏、干磨擦等。其主要的工作内容包括清洁、润滑、紧固、防腐蚀等，以保持仪器设备经常处于整洁、润滑、安全的运行状态。实行“三防、四定”，即“防尘、

24、防潮、防震”和“定人保管、定期保养、定点存放、定期校验”，使仪器设备始终处于良好的技术状态； 2. 每天检查IVC机箱上所有表头的参数是否符合机组运行的要求，特别注意风机供电的电压表，不得低于额定起动电压值；风量和压差的大小根据送/排风的电压显示仪和压差仪显示数据为依据，一般送风电压在 220V时回风电压控制在150V左右，同时查看压差仪的显示在20Pa以上即可； 3. 检查和更换机箱内过滤膜的程序：初效过滤膜中效过滤模高效过滤膜。过滤膜更换时间根据IVC放置环境的洁净度(普通开放环境、清洁环境、屏障环境)不同而有所差异。原则上1-3个月更换或清洗初效过滤膜，6-9个月清洗或更换中效过滤膜，1

25、-1.5年更换高效过滤膜；,88,4. IVC笼盒终端过滤膜的更换，也就是更换笼盒出风口的过滤膜。饲养动物的笼盒，由于垫料中的尘埃颗粒，饲料的碎末，以及动物活动的扬搅，造成笼盒中尘粒较多、四处飞扬，笼盒内的送排风路线使得盒内尘粒绝大多数聚集在出风口，故出风口过滤膜极易堵塞，外观上颜色逐渐变成浅黄色，时间一长，可见堆积一片尘埃，严重影响排风通透，使笼盒内的实际换气次数大大减少。由于笼盒内终端过滤膜的结构、大小、过滤膜有效面积、膜孔的通透性(膜的类别、型号)以及所用垫料的性质(尘埃率)、饲料质量(硬度、粘度)等的不同，过滤膜的动态堵阻率或通透性变化也是千差百异。因此，很难提出更换过滤膜的参考时间表

26、，只能以目视观察，前后对比，以笼盒内水气的凝集(湿度变化)和盒内垫料的干湿度等作为更换笼盒终端过滤膜的重要依据； 5. 噪声是刺激啮齿类动物神经-内分泌系统的有害物理因素，当实验室的噪声大于60分贝就会严重干扰动物的繁殖和生长发育，造成动物流产、吃仔及精神症状。IVC机械噪声的产生主要是风机老化(轮轴磨损、变形)或有异物进入风机造成。为此，必须注意机组噪声的变化，区别由于调节电压使风机加速而产生的正常噪声增大与异物噪声的不同。若有条件的话，可用噪声仪自检IVC机组的噪声。如发现机组的噪声明显增加或有异物声，应立即停机，请专业制造厂商派技术人员前来检查处理；,89,6. 屏障系统内需要有双回路电

27、源或备用发电机，确保供电不间断。IVC笼盒内部空间很小，断电将对盒内动物的生存构成很大的威胁,因此，经常检查双回路供电切换装置和自备小型发电机非常重要。由于IVC的耗电功率很小，配备各种自供电设备并不困难，而且即使发现断电，只要把笼盒脱开机架，利用笼盒终端过滤膜和“生命窗”的保护和通透，盒中动物照样可以生存很长的时间; 7. IVC生命窗中的空气过滤膜在洗涤时只能用消毒药液冲洗，不可用刷子刷洗，不要碰到尖硬及容易戳穿滤膜的物品，防止膜盖损坏。,90,超净工作台的维护与保养操作,超净工作台是与IVC系统密切配套的主要专用净化设备，是IVC笼盒更换、饲养管理及动物实验操作的净化场所，因此必须重视对

28、超净工作台的维护保养。,91,1. 密切注意超净工作台中的紫外灯、照明灯以及电路控制板上各种指示灯和开关的运行状态，发现损坏要及时修复。紫外灯的有效工作寿命仅有300-500小时，随着时间的延长，虽然仍能启动并发出紫光，但紫外线的强度及臭氧的产生率己大为减少，灭菌效果也大大下降，应及时考虑更换新管； 2. 净化工作区内尽量不放置不必要的物品，以保持气流畅通，使用超净工作台时，应注意风机的噪声是否增大或是否有异声以及移门阻力是否突然增大，如发现有上述情况，应及时联系厂家专业技术人员前来检修；,92,3. 定期检查超净工作台风量的大小。方法为:拉下移门，留出空隙3-5cm时，可明显感到风量的大小，也可用风速测定仪测定风速，换算成风量。当风量减小到新工作台指标参数一半时，说明过滤器己堵塞，应考虑请专业厂家更换过滤器； 4. 工作