一文搞懂洁净动物实验室建设与运行管理规范

引言
动物实验设施的正常运行是动物实验能顺利开展的前提[1]。随着陆军军医大学第二附属医院科研水平的不断提高,现有洁净实验动物设施面积已无法满足当前需要。为不影响动物实验顺利进行,经大学领导、院处领导和科室领导多方努力,认真筹备设计动物实验室,并邀请重庆市实验动物管理委员会专家多次反复论证,形成初步建设方案。新的洁净动物实验室严格按照《实验动物管理条例》和《实验动物环境及设施》的要求,于2019年7月建成,同时建立一套符合本院实验动物设施标准的、科学的、规范的管理流程[2-3]。现介绍院洁净动物实验室的建设及管理情况介绍如下,以便同行交流和探讨。

1、实验室基本情况

1.1动物实验室设计

洁净动物实验室建筑面积516m2,房间内高度3m,室内墙壁、天花板采用玻镁夹芯彩钢版,地面采用PVC地板,房间内屋顶、地面与隔墙结合处采用铝合金型材圆弧过渡连接,选用净化密闭门并配备观察窗,采用缓冲间及双走廊设计,进入洁净区的所有人员、物品和实验动物必须严格执行微生物控制标准[4]。洁净区内设实验观察室、动物手术室、动物检疫间、洁净物品准备间和生理检测室等单元,配有IVC笼具、生物安全柜、小动物活体成像系统、解剖台和手术显微镜等设备,用于基因敲除小鼠的隔离观察、饲养、保种、扩群和动物实验。非洁净区包括洗涤消毒间、饲料垫料室、监控室等功能区,配备空调控制系统、供电系统和通风设施,用于控制系统内环境,维持恒温、恒湿、洁净的环境[5-6]。见图1。
一文搞懂洁净动物实验室建设与运行管理规范

1.2IVC笼具洁净环境参数及技术参数

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1.3杀菌消毒设备

为避免进出洁净实验室内的所有物品污染房间环境,专门配备脉动真空灭菌器1台,为保证房间内环境的防疫灭菌和空气消毒,实验室还购买1套微酸性次氯酸水生成器和微细喷雾装置。

1.4照明、紫外灯系统

各个实验室和走廊都安装有照明灯和紫外灯,用于房间内照明和杀菌。实验观察室房间内照明时间为8:00—20:00。每日下班实验室无人期间非动物饲养区域开启紫外灯30min用于房间内杀菌。

1.5动物饲养设施

洁净动物实验室全部采用IVC鼠笼,该笼具由主机、笼架和笼盒3部分组成。主机不仅可通过触摸屏实时显示温度、湿度、笼盒内换气次数及压差数,还带有过滤器更换和故障报警提示,并配置有UPS电源,防止突然断电对实验动物造成危害[7]。笼盒采用全新进口PPSU材料,具有透明度好、强度高、耐酸碱、耐高温高压的特点。笼架送、排风管使用SUS304异形不锈钢管,气管和笼盒之间通过硅胶气嘴连接,气嘴与气管采用旋转式卡槽连接,拆卸快捷,方便清洗消毒。IVC笼具既能保护动物免受空气中微生物的污染,又能保护工作人员的安全[8-9]。实验室现有鼠笼7笼架,每笼架可装112笼盒小鼠,共计784笼盒,此外,还配有备用笼盒200个用于笼具清洗替换。

1.6饲料和垫料
实验室饲养小鼠的饲料,为钴60灭菌SPF级饲料,采用真空包装,方便检查饲料是否完好,确保进入动物室的饲料安全。垫料选用白杨木压缩垫料,使用前必须经过高压蒸汽灭菌。

2、洁净动物实验室运行和管理

2.1加强人员培训和管理

动物实验室人员包括工作人员(管理人员、技术人员、饲养人员),实验人员和设施维护人员。根据国家和重庆市实验动物管理规定,从事实验动物相关工作和动物实验的各类人员必须接受专业培训,并要求取得实验动物从业人员岗位证书[10]。进出洁净环境的实验人员仍需经过内部特定的技术培训考试合格后方可入室开展相应工作。培训内容包括实验动物知识、SPF级实验室管理规定、生物安全防护、实验动物福利伦理教育和常见突发事件的应急处理等。设施维护人员进出洁净区要提前联系实验室工作人员,在工作人员的指导下按规定程序进入实验室进行相应作业。

进入屏障实验区的所有人员必须穿戴灭菌工作服、洁净拖鞋、帽、口罩、手套,遵循清洁走廊-饲养室-污物走廊单向流动的原则,进出各实验室应随手关门,并登记进出记录,严禁在洁净区内乱窜,这是避免屏障环境污染和保证实验动物质量的前提,也是实验结果可靠性的保证。患有人兽共患病的人员不得从事实验动物相关工作,以防交叉感染。

坚持按时间节点对饲养员进行继续医学教育和技能培训,日常操作严格执行“三查七对”制度。“三查”即处置前查、处置中查、处置后查,“七对”即对实验者姓名、动物名称、编号、给药量、浓度、方法、时间,“三查七对”制度有效地杜绝了差错事故的发生。对动物制订了“三轻”和“三定”式服务,“三轻”即抓取动物手脚要轻、说话走路要轻、关开门窗要轻,“三定”即定时巡察、定时投料、定量供给。通过这一些系列举措,动物生存质量大为改善,实验数据更加精准可靠。

2.2执行严格的实验动物进出制度

实验人员自带或自行购买的实验动物必须来源于具有生产资质的单位或公司,并提供实验动物质量合格证明材料交给实验室管理人员保管备案,禁止来历不明或无合格证的动物进入动物实验室。动物送到后,实验室工作人员检查运输盒包装是否完好,有无破损情况,并用消毒液对运输盒表面进行喷雾或擦拭消毒,然后放入传递窗经紫外线消毒15min后由洁净区内侧取出,置于动物检疫室隔离观察至少7d,由工作人员每天记录动物健康情况,经检疫合格,转至洁净区内动物饲养间。

实验人员实验期间不得虐待实验动物,如发现动物有异常情况,应立即报告管理人员。实验人员如需取走实验动物须提前告知工作人员,外单位运输实验动物的笼具必须远离屏障设施,由中心工作人员代为发放,把动物装入灭菌的运输盒内并用封口胶带封严盒盖随人带出,取走实验动物时必须做好登记,动物一旦离开洁净区后不得二次进入。

2.3做好洁净设施消毒与灭菌

严格执行消毒制度,保障洁净环境内洁净度,是洁净动物实验室正常运行的关键所在[11]。动物实验所需手术器械和物品经过消毒灭菌后由传递窗传入洁净动物实验室。区域工作人员每天清扫实验室,保持室内环境干净,每月对动物饲养间做1次空气培养,视培养结果对房间定期消毒。每周对洁净实验室的墙面、地面、屋顶、门窗、笼具表面及手术间仪器设备进行1~2次次氯酸水喷雾消毒。使用过的笼盒和饮水瓶需浸泡冲洗干净,经过高压蒸汽灭菌后存放备用,每周使用含氯消毒剂对笼架擦拭1~2次。走廊、非动物饲养区每天固定开启紫外线灯,照射30min。遵循严格的操作规程和管理制度,保证洁净环境不被污染。

2.4落实设备专人管理

2.4.1净化设施
每天安排值班人员负责记录洁净环境的温度、湿度、压差等参数,如有发现异常情况及时告知管理人员。医学工程科工程师定期对空调机组、脉动真空灭菌器、纯水系统等进行检修和维护保养。根据外界环境和实际使用情况,初效过滤器每月更换1次,中效过滤器每季度更换1次,高效空气过滤器每年更换1次,并填写详细记录,确保洁净环境各项指标控制在合理范围内。

2.4.2饲养笼具

动物IVC笼具编号1~7号架,配备2名饲养人员,笼位分配以科室为单元,课题组为单位,饲养人员定岗定责。实验人员必须提前1周向办公室提出申请,由实验室工作人员按先后顺序、轻重缓急统一安排笼位。饲养人员每天检查饮水瓶有无漏水,笼盒与笼架连接处送排风管通风是否正常,如有异常情况及时告知管理人员并做好登记。定期更换饮水瓶,旧瓶收集后清洗消毒备用,避免在饮水瓶中反复添加饮水使用。厂家工程师在保修期内每月负责对笼具进行一次保养和检查,医学工程科安排工程师每月对笼具进行1次安全检查,确保IVC笼具正常运行。

2.4.3仪器设备

动物实验室的所有仪器设备均设专人管理,使用实验仪器需要提前联系管理人员预约,贵重仪器必须经过培训才能使用,每次使用后必须做好登记。实验人员应爱护本室内实验仪器,不得擅自搬动手术室内的设备,如有损坏者,按价赔偿。

2.5规范动物尸体和废弃物处理

实验处死的动物,其尸体应用黑色尸体袋包装,交给实验室工作人员放到动物尸体冰柜内,定期由具有资质的专业单位进行无害化处理。将动物用过的垫料投入专用垃圾桶内,用适当浓度的消毒液喷洒后,运送到指定地方由医院相关部门统一处理。动物实验用过的注射器、输液管、手套、口罩等一次性医疗用品应放入专用医疗垃圾箱内,按医疗垃圾处理,严禁混入动物尸体内处理。通过科学、严格的管控,保障人员健康和环境安全[12]。

3、洁净动物实验室运行情况

本院洁净动物实验室主要用于饲养基因敲除小鼠,2019年10月正式投入使用。运行期间房间内各项环境参数符合实验动物设施环境标准,饲养的实验小鼠生长曲线好,繁殖率高,也没有感染疾病,迄今为止实验室内成功饲养约4000只基因敲除小鼠。

4、结束语

建立标准化、科学化、规范化的洁净动物实验室是现代生物医学研究高速发展的需要,也是医学院校开展高水平科学研究的重要保证[13-15]。本院科研发展水平向着世界一流目标前进,洁净动物实验室作为保障科研的重要配套设施之一,必须同时具备坚实的“硬件”设施和完善的“软件”规范,才能保证其功能与效用的充分发挥。首先,饲养笼具是实验正常有序开展的基础和保障。IVC笼具作为洁净环境必备的饲养设备,为实验动物提供相对独立的生活环境,不仅能满足不同种属动物饲养在同一笼架、同一房间的需求,还可有效避免交叉污染。其次,高素质的科技人员和饲养队伍对洁净动物实验室的运行十分关键,必须始终加强专业人才队伍建设。最后,完善规章制度建设,加强管理水平,保证实验动物质量,方能为高水平科学研究提供支撑和保障。

*《洁净动物实验室建设与管理分析》

作者:陆军军医大学第二附属医院临床医学研究中心(李德峰,马彩凤)

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