SPF级实验动物设施管理建设探讨

高欣

SPF级实验动物设施管理建设探讨

高欣

对 SPF级实验动物设施的建立和管理进行初步探讨。设计原则 SPF级实验动物生产饲养和实验饲养设施条件配套,人、物、动物、空气流的工艺流程合理。

SPF;实验动物;设施;设计

随着实验动物科学的不断发展以及《中国生物制品规程》(2000年版)对实验动物质量要求的提高,人们已意识到实验动物的质量直接影响生物制品的质量。目前,国家科技部和国家药品监督管理局要求 2000年底前生物制品的检定(除另有规定外)应使用清洁级或清洁级以上的动物[1]。为此,需要对我所现有的实验动物设施进行改造设计,并使之达到 SPF级标准,现将改建设计和工艺流程介绍如下。

1 概况

1.1 选址

改建的 SPF动物设施是我校实验动物中心原清洁级动物设施总面积 1200 m2。改建后的动物设施东西走向,东边为动物实验区,可开展全部生物制品的异常毒性试验;西边为动物生产区,包括 2个品种 (品系)的小鼠生产,即K M鼠、BALB/C裸小鼠,1个品种 (品系)的大鼠生产,即 SD大鼠;净化要求均为万级。为防止实验区与生产区交叉污染,两区的人流、物流、动物流、饲料流、净化系统相对独立,中间设有传递窗传递动物。

1.2 SPF级实验动物设施的总体规划

1.2.1 建筑面积 动物生产区：600 m2,动物实验区：600 m2,共计 1200 m2。

1.3 设计原则

根据我校科研和生产的急切需要,结合本中心实际情况及 G MP认证的要求,认真落实,以力争达标、实用、节能、省投资为原则。

1.3.1 达标 按新国标对实验动物设施的具体要求,对其整体设想、布局构思、土建、通风、空气净化、气流组织等方面,都要有洁净意识,力争改建后达到规定标准[2]。

1.3.2 实用性 在达标的基础上,结合具体使用情况,规定人、物、动物流程,动物种类、数量制订 SOP,布局力求合理与实用。

1.3.3 原则 动物饲养、繁殖、生产和动物实验便于管理和采取安全措施;动物饲养和动物实验应严格分开,且有一定的压差。同时,防止人、动物对实验动物设施的污染。

2 设施内部人员及物品等工艺流程设计[3]

2.1 动物生产区内工作人员的循环行动路线

一更→缓冲→二更→气闸→三更→清洁走廊→洁品间→清洁走廊→饲养间→污物走廊 (缓冲走廊)→缓冲间 (人员出口)→非工作区。

2.2 动物生产区内物品的循环行动路线

2.3 动物实验区内人员的循环行动路线

缓冲→一更→气闸→二更→清洁走廊→准备间→工作间→饲养间→污物走廊 (缓冲走廊)→缓冲间 (人员出口)→非工作区。

2.4 动物实验区内物品的循环行动路线

物品→洗涤间→预真空高压灭菌 (或其他灭菌方法→洁品间→生产区清洁走廊→传递窗)→清洁走廊→工作间 (或准备间)→饲养间→污物走廊→缓冲间 (污物出口)。

2.5 动物循环行动路线

2.5.1 本所动物 动物生产区→传递窗→动物实验区→饲养室→污物走廊→缓冲间 (污物出口)→焚烧。

2.5.2 淘汰动物 动物生产区→污物走廊→缓冲间 (污物出口)→焚烧。

2.5.3 外来动物 传递窗→动物生产区清洁走廊→检疫室→合格者同 2.5.1,不合格者同 2.5.2。

3 动物生产区和实验区环境控制[4]的技术说明

3.1 空调系统

3.1.1 空调设计及 SPF级环境设计的主要参数温度：24±2℃;湿度：RH(60 ±10)%;工作照度：300LX;动物照度：20LX;明暗比：12∶12 h;换气次数：15次 /h;气流速度：0.18m/h;压差：不小于 18Pa;噪声：小于 60 dB;净化度 ：万级;氨浓度：低于 14 ppm;通风：采用全新风,顶棚垂直送风,四角回风方式;所有缓冲间均备有紫外灯。

3.1.2 空调系统的设计 空调系统是实验动物屏障设施中的重要设备,主要调节温湿度,由于采用全新风,屏障系统内外环境间换气量大,空调系统在运转时消耗能源相当大,在设计 SPF级实验动物设施时应考虑其设备的一次性投资和运转维持费用两方面的问题。

我中心采用的是上海申菱空调设备股份有限公司生产的水冷式冷水机组,制冷量 598 K W,额定功率 122 K W,额定频率 50 Hz,其设备为一主一备,且互为主备机。电源采用双回路不间断供电,制热为热水 (主)、电加热 (辅),最大制热量为 40万 Kcal/h,空调系统采用集中控制。

3.1.3 通风系统 我所采用的是杭州洁净环境工程有限公司生产的 AF-40卧式空气处理机组,额定风量 40 000 m3/h,风机全压 1 500 Pa,制冷量 580K W,加湿量 200 kg。全新空气先经初效、中效过滤,再经恒温后,通过送风管道从各室顶部600 mm×600 mm或 400 mm×400 mm高效过滤器送入洁净区。统一送风管道设有总阀门,各车间进风口处安装独立的调节阀门。排风系统由两台风机组成,室内排风口设有初效过滤,并有排风机组,内用中效过滤防倒灌,百叶窗式排气,以低速度排风可使气流分布得到改善。每间饲养间内排风安装四个可调节的风门。

3.2 洁净区内的设计

洁净区内墙面及天花板均采用 50 mm厚保温泡沫夹心彩钢板作隔板,其外形美观、隔音、保温、密封性能好。阴阳角均为圆弧形,易于清洗消毒。地面为自流坪;室内净空高 2.3 m;技术夹层高 1.5 m。洁净区内门均采用彩钢夹心板密封,门上均设观察窗。

用电装置和进风口内置与天花板平面一致,并备有自动应急灯,所有电源开关外置。整个洁净区配备有消防设施、自动报警和通信系统。

生产区各区域的压力梯度：清洁走廊 ＞饲养间 ＞污染走廊,每个饲养间回风道设有压力调节阀。每一压差处均装有压差表,且压差不低于 18 Pa。生产区、洁品间及实验区的空气洁净度为万级;物品进入配备有两台双扉高压灭菌器、渡槽和传递窗;实验区另配备一台双扉脉冲高压灭菌器。生产区与实验区的清洁走廊间设置传递窗,且有 2 400 mm×1 500 mm房间形成的缓冲间,便于两区间的隔断。生产区与实验区的人流、物流、动物流和饲料流相对独立。动物生产区与动物实验区有一定的压差且动物生产区≥实验区。进入洁净区的管道系统设有防野生动物 (野鼠、蚊、蝇、蟑螂等)装置。生产区与实验区的通风净化系统相对独立。

4 室内环境的检测及验收结果

该设施环境除氨浓度外其余主要参数 (温湿度、噪声、工作照度、动物照度、气流速度、压力梯度、换气次数、落下菌落等)经有关主管部门验收检测结果均与原设计参数要求相符,且符合国标要求[5]。

5 讨论

实验动物是生命科学的“活仪器”,使用合格的实验动物,才能获得科学的、真实的实验结果,所以建立合格的实验动物设施势在必行,但又不可盲目上马,以免造成损失。为此,本设施设计改造时,我们充分研究和调查本单位的实验动物使用情况,聘请实验动物专家组进行咨询,通过反复修正、论证,抓住重点,解决关键问题,同时保证设施的实用性。该设施改造时将动物生产和动物实验两部分有机结合在一起,但两区域又相对独立,并保持一定的压差;每个区域内的功能区划布局合理,便于工作人员操作使用。另外本设施对引进动物的检疫和隔离做了专门的设计,使我们在引种时可以较好地对种子进行检疫和净化,保证进入屏障设施内种子的质量。设计中人员的进入没有淋浴,主要考虑到改建的设施为平房,且我省易潮湿长霉的气候原因,加之淋浴室的水蒸汽难以排出,考虑其负面影响,故将淋浴设计在屏障系统外。主要采用多次缓冲及严格的操作规程操作来控制人员的进出。其控制结果的好坏还有待于实际使用进一步证实。本设施在施工过程中,由于考虑不够周全,购置的双扉灭菌柜没及时到位,给施工造成极大不便,致使灭菌柜与墙壁间密封受到一定的影响。因此,在工程设计施工中,设计单位、施工单位和使用单位应密切配合,通力合作,严格把好质量关,及时发现问题解决问题,从而才能保证设施的质量。本工程竣工后,由本单位工程领导小组会同设计施工人员和原参加论证的实验动物专家组,一起进行验收,并委托有关单位对各项性能指标进行检测,验收中发现质量问题应认真整改,各项指标合格后才接收。

[1] 中国生物制品标准委员会 .中国生物制品规程 .北京：化工出版社,2000.

[2] 实验动物环境及设施 .北京：中国标准出版社,2002.

[3] 孙靖 .屏障设施运行与管理 .北京：军事医学科学出版社,2002.

[4] 【日】山内忠平 .沈德余,译 .实验动物的环境与管理 .上海：上海科学技术出版社,1989.

[5] 荣瑞章 .实验动物设施设计施工验收要点 .实验动物科学与管理 ,1995,12(2)：3-9.

510405广州中医药大学实验动物中心

1.2.2 设施内部的功能区划分 动物生产区：饲养间 7间面积均为 30 m2;检疫间 1间面积为 36 m2。洁品间 1间面积为 22 m2,为已消毒的笼具、垫料、饲料等物品的储存间;清洗准备室 1间 20 m2;高压消毒间 1间 20 m2;机房面积 58 m2,人员休息室、办公室及其他附属设施。动物实验区：准备间、工作间、饲养间均为 7间,其面积分别为 30 m2,36 m2,22 m2,洗涤间 20 m2及其他附属设施。