高校实验动物平台管理模式研究

李夏莹

（北京大学 生命科学学院 实验动物中心，北京 100871）

实验动物是现代生命科学研究的重要组成部分，是生物医学科研的基础和重要支撑条件。在生命科学领域里，进行实验研究有4 个支撑条件，即AEIR要素。A 指实验动物（animal），E 指仪器设备（equipment），I 指情报信息（information），R 指化学试剂（reagent）[1-3]。据统计，在生命科学领域里，动物实验的课题占60%[4]。目前，实验动物已被广泛地应用于：医学、药学、制药、生物制品、农药、食品、添加剂、化工产品、化妆品、航天、放射、军工、交通、环保等领域。

实验动物平台是进行实验动物饲养、管理、实验研究的重要场所，是生物医学工程领域科研产出的重要平台。由于实验动物的饲养和管理有特殊要求，因而对动物设施的布局、动物的管理以及从业人员的安全都必须要建立科学合理的管理制度。本文对实验动物平台布局和管理过程中，动物设施的设计和要求、实验动物管理、从业人员的职业保健和安全进行了探讨。

1 实验动物设施的设计与要求

1.1 实验动物平台选址

应建造一个集中的动物设施，使动物的饲养、支持、护理和使用在同一个区域，从而减少动物在饲养和使用区域之间的运输，避免动物发生应激反应，以及直接接触致病物质。此外还可减少重复的后勤工作，从而降低设施的运营成本。但在某些特殊情况下，也可设置分散设施，如影像学检测和动物的隔离检疫等。为了使动物管理更加规范化，并保证工作人员的卫生和舒适，需将动物设施与人员活动区域分开布局，分隔的方法可将动物安置在单独的建筑物[5]。本中心的做法是实验动物设施内设有实验室和隔离检疫包，可以在设施内完成实验操作，避免动物反复进出设施。此外，工作人员活动区域和饲养区域设置了物理隔离和消除噪音的装置。

1.2 实验动物平台的功能区域

本中心的实验动物设施包括以下功能区。

（1）饲养区。用于饲养实验动物，按照动物种类和等级不同进行分区，目前饲养的动物主要为小鼠、大鼠、兔、猴等。在每个饲养区根据动物用途不一样，选择不同颜色的标识牌进行标记，黄色为转基因动物，粉色为繁殖动物，蓝色为常规动物。

（2）专用实验室。用于实验动物的外科手术、特别护理、尸检、实验操作、临床处置和实验室诊断等。

（3）储存区。用于饲料、垫料、药物、生物制剂和其他备用品的接收和储存。

（4）洗涤消毒区。用于器材和物品的清洗和灭菌处理。

（5）废料区。用于存放废料和动物尸体[6]。

（6）淋浴区。用于工作人员淋浴、洗刷、更衣等。

（7）监控区。用于工作人员监控设施安全。

（8）办公区。用于工作人员日常办公。

1.3 实验动物设施建造的基本要求

（1）走廊。应足够宽敞，便于工作人员活动和物品的运输。地墙结合处的设计应光滑，便于清洁。在走廊出入口设置双重门装置，起到阻隔空气对流的作用。供水管路、排水管道、电器接头和其他设备布局在动物设施外走廊的接线槽中，便于操作。

（2）门。门框足够大，便于笼具和设备通过，门扇和门框应结合紧密，以防止害虫侵入和藏匿。门扇采用耐腐蚀材料建造。为了安全，门应向动物房内开启，门上最好设有观察窗。

（3）地面。地面铺设的材料保证能够防潮、不吸水、耐冲击且比较平整。能耐受尿液、其他生物性材料、热水、清洁剂的不良影响。能支撑笼架、设备和存放的物件，无凹痕、裂缝。材料表面应打蜡，形成一层保护膜，避免污垢直接接触地板甚至渗入油漆内部，导致日后难以清洁。

（4）排水系统。设置排水设备，地面应有坡度，存水弯管中应保持液体充盈。并不是所有的动物设施都要设置排水装置，尤其是饲养啮齿类动物时，地面只要使用合适的清洁剂或者消毒剂进行湿式吸尘或擦拭，就可达到满意的清洁效果。本中心在啮齿类动物饲养室中没有设置排水装置，采用消毒水擦拭地面的方式进行消毒。在实验猴和实验兔的饲养室设置了排水系统，采用流动水冲刷的方式清洗地面。

（5）墙壁和天花板。应该光滑、耐潮湿、不吸水且能抗击碰撞。不得留有裂缝、未封闭的施工穿孔，以及与门、天花板、地面、墙壁和墙角结合处的缺陷。表面材料应能耐受洗涤剂、消毒剂的清洁处理及高压水的冲击作用。

（6）动力与照明。供电系统应当安全，并能提供适当的照明。应有备用或应急动力源，以便在动力故障时维持动物房、外科手术室等区域的运转。应当使用定时照明系统，以保证统一的昼夜照明周期。

（7）噪声的控制。在设施启用之前，由专业机构进行噪音测试，保证符合开展动物饲养和实验的要求。对产生噪声的功能区（如笼具清洗区），通常应与动物饲养和实验区隔开，并设置结构良好的走廊门、消声门或出入口的双重门，控制走廊内声音的传播。

2 实验动物的管理

2.1 动物的采购

所有动物必须由合法手段获取。采购前，设施负责人确认有足够的设施和专业人员来饲养和管理采购的动物；采购动物的使用和数量应由实验动物管理和使用委员会（IACUC）提前批准。应从具有实验动物生产许可证资质的供应商处购买实验动物，确保具有实验动物质量合格证和近三个月的抽检动物健康检测报告[7]。

2.2 动物的隔离、检疫

初始评估合格的动物进入检疫室进行隔离检疫，考虑以下原则：不同种属、不同来源的实验动物不得在同一房间饲养；未过检疫期的新进动物应隔离饲养，不得与原有的动物混养；动物隔离检疫间应作特殊标明；适应/检疫期内的动物不得用于任何目的的实验研究；检疫期内的动物如健康或行为异常，兽医可向实验人员提出处理建议，并有权做出处理决定。

2.3 疾病的监视、诊断、治疗和控制

2.3.1 疾病的监测

正确使用哨兵鼠监测饲养系统，大多数独立通风笼具（IVC）在每一面笼架上设置一盒哨兵鼠。选择哨兵鼠时要注意以下原则：①使用不含有要求排除的所有病原体的动物作为哨兵鼠。②最好选择能够给出积极反应的动物作为哨兵鼠。如雌性封闭群小鼠/大鼠具有良好的血清学反应，DBA/2 小鼠抗体反应缓慢，C57BL/6 小鼠对小鼠细小病毒（MPV）相对抵抗(需要10-100x 的感染剂量)。③建议至少每盒使用2 只哨兵动物。采样后应至少保留一只动物，用于可能进行的复检或确认，而且使哨兵鼠的替换有连续性，实现完全覆盖[8]。

2.3.2 日常检查

目前实验动物中心饲养量较大，仅小鼠就近8000笼，日常检查工作量较大。由经兽医培训的饲养管理人员在每日更换垫料时，检查动物标记、牙齿、眼睛、耳朵、尾巴及生殖器，以及腹部是否存在异常肿块。如有异常情况，将在饲养笼上贴上红色警示牌，并通知兽医[9]。兽医定期整理检查记录并告知实验负责人。

2.3.3 常见疾病的诊断

本中心会根据自身的实际情况来确定需要排除的传染性病原体，可参考欧洲实验动物科学委员会联盟（FELASA）建议的指导方针，考虑检测实验室可用的检测方法，重点关注发生在自己设施内会影响实验的传染性病原。排除病原列表不是越长越好，过长的排除列表会影响实验项目和预算。在具体检测过程中，根据国家标准《实验动物 微生物学等级及监测》（GB 14922.2-2011）的要求，参照《实验动物 微生物学检测方法》（GB/T 14926.18-14926.32-2001）建立针对实验室排除列表病原的检测标准操作规程。目前细菌性疾病的检测主要是分离培养、生化检测；病毒性疾病的检测主要是免疫学的检测方法。目前市场上有成熟的商业化PCR 和ELISA 检测试剂盒。寄生虫疾病的检测主要是镜检的方法[10]。

2.3.4 疾病的控制

当确认有病原体存在的时候，应该实施的工作事项包括：①分析病原体对于现在进行的实验的影响，并尽快通知实验负责人。②按照不同的笼具系统进行相应操作。敞口式笼具：病原体有可能会遍布整个房间；整个房间内的鼠可能都需要重新净化获得或者被安乐死，房间也需要重新净化。微型隔离笼具：被发现的病原体可能只在非常少的笼具内存在；根据病原体的不同，好的生物防护措施可以消除病原体的存在，而确认被感染的鼠可以被重新净化获得或转移到另外一个对排除病原体限制较少的房间内饲养[11]。

3 实验动物从业人员的职业保健和安全

3.1 危害的识别和风险评估

动物设施潜在的危害包括实验性危害，如生物制剂（病原体或毒素）、化学药剂（致癌物和诱变剂）、射线（放射性核素、X 线、激光）以及物理有害物（针尖和注射器），此外还有动物咬伤、接触过敏原或人畜共患病等。机构应该针对这些危害带来的风险进行评估，建立相应的控制和预防风险的策略。对风险进行评估时应考虑到以下因素：所使用动物和材料的危害性（危害的严重程度）、危害暴露强度、持续时间和频率、个人易感性以及职业伤害的历史。

3.2 设施和防护装置

设施的设计优先考虑使用人类工程学控制器和设备，将可预知的危害降到最低，同时还要配备相应的防护装置。配备专用的动物管理设施实验服、外科手术洗涤剂和工作鞋或靴、安全眼镜/面罩、一次性鞋套、手套、帽子、口罩、消毒液（75%酒精、碘酒）等。此外，实验/工作人员进入实验动物设施时应按要求穿戴个人防护装置（PPE），以防止人员与动物之间的交叉感染和其他能造成人员损伤的情况（如致病性细菌和病毒、寄生虫、化学药品等）。

3.3 员工的培训

所有工作人员上岗之前，均要参加实验动物从业人员上岗证、中心规章制度和标准操作规程的培训，确保持证上岗。上岗之后，相关机构还要定期组织各种形式的培训，培训内容包括但不仅限于人畜共患病，化学、生物和物理性危害，实验操作中可能存在的意外情况或因素，废弃物处理，个人卫生，正确使用个人防护设备等。

对于可能有风险的实验，制定标准操作程序（SOP），并确保操作员工熟练掌握；在某些特殊情况下，为员工提供个人防护用品，并确保其会正确使用；确保员工了解可能涉及的危害，熟知安全保护所需做的工作[12]。

3.4 个人卫生

良好的个人卫生能降低职业性损伤和交叉感染的概率，应建立和实施个人卫生的管理制度，如员工应注意清洗和消毒自己的双手，及时更换衣服以维持良好的个人卫生，在动物设施内穿戴的衣服不能穿到动物设施外部去；在动物设施内，禁止员工带入食物、饮料或水，禁止抽烟、使用化妆品或摘戴隐形眼镜。

3.5 使用危害因子的实验

设施中如可能使用未知危害因子，需要向专业人士咨询关于危害控制和医学监督方面的知识；实验中使用有危险性的药物（如麻醉药品、毒素等）时，必须制定危险品的购买、储存和使用等方面的操作程序和管理制度；危险品应在特殊的实验环境内使用，并且应通过气流来控制其扩散或传播；废弃的麻醉气体应净化，避免其直接扩散在空气中[13]。

3.6 预防措施

在上岗前对员工进行健康体检和健康史评估对于评定工作对员工存在的潜在危害十分重要。

（1）周期性的医学评估。如定期对员工的生理和心理进行专业的评估，以确保其能胜任所安排的工作。

（2）建立免疫接种计划。如动物饲养管理人员应接种破伤风疫苗，可能感染或接触特殊传染因子的员工应提前进行免疫，如狂犬病病毒或乙型肝炎病毒。如果实验中将接触到传染性疾病，并且已有针对该疾病的疫苗，建议对员工进行针对此疾病的预防接种。

4 结语

实验动物饲养管理平台是进行实验动物饲养、动物实验及相关研究活动的重要场所，是生命科学领域科研产出的重要平台。由于实验动物的特殊性，对环境设施和从业人员有更高的要求。只有建立健全规章制度，才能确保平台规范有效运行，从而全面提升实验动物专业技术服务水平和科研支撑能力，助力生命科学等学科研究水平的健康发展。