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实验动物屏障环境生物安全控制关键点探讨

作者

武永杰 马琳 赵慧英 徐永平 王昆

西北农林科技大学动物医学院 陕西杨凌 712100;陕西诺威利华生物科技有限公司 陕西杨凌 712100

随着科学技术的发展,科学研究对实验动物的健康和饲养环境状况的要求也越来越高,实验动物的饲养环境不仅关系着实验动物的健康质量,也直接影响科学研究的准确性、科学性和可重复性[1]。屏障环境是动物饲养环境中的核心区域,打造严格、高效、智能的屏障环境管控体系,不仅有助于提高实验动物中心日常管理工作的高效性和科学性,对于提升高校教学科研水平也发挥着至关重要的作用。

实验动物中心屏障区域的管理运行是人员、操作程序和资源协调统一的行动,是一个不断完善、不断改进、不断优化的动态体系。在日常科研、教学工作中,SPF 级实验动物的动物实验都必须在屏障系统环境中进行,屏障系统是高级别动物实验的重要基础条件。对屏障系统进行科学严格的管理以避免遭到病原微生物的污染,才能确保相应等级动物实验结果的准确性。

科学合理的屏障环境管理措施,对保证 SPF 级实验动物环境质量以及实验动物中心的高效正常运行具有重要意义。本文结合本单位的实验动物中心屏障环境的实际运行情况,对安全管理的关键点进行逐一探讨。

1、对屏障环境人员、动物、物料通道进行科学合理规划,避免交叉污染。

合理的人员、动物、物料及废弃物转运能够有效的避免屏实验动物障环境的交叉污染。针对实验动物中心屏障环境建筑设计特点,对人员进出、动物转运、物料运送、废弃物处理行走路线用红、黄、蓝不同颜色的地标进行标识,进出屏障环境必须按照规定路线进行操作,并形成规章制度,要求师生在整个实验过程中必须遵守规章制度并接受指导和监督。

人员管理:

人员是潜在的微生物载体,不规范的进出可能会导致屏障环境污染,增加屏障环境控制的难度。因此,严格的人员进入程序是必须遵循的准则。实验人员进入屏障区域之前,须更换专用拖鞋后进入一更脱衣,再进入淋浴间淋浴,然后进入二更穿隔离服并佩带口罩和手套,再进风淋室经风淋后方进入洁净通道,同时进入屏障环境后严格遵守单向行走的原则,不交叉出入其它实验房间,这是降低屏障环境受人为污染的有效方法。

动物:

动物进入屏障环境实验室之前必须出具清楚的动物来源证明和质量合格证明,并保证外包装的密封完整。动物外包装先用 1% 的过氧乙酸喷雾消毒,后放入传递窗并紫外照射 30min ,再移入笼盒,在隔离室观察,确认动物健康情况良好后方能进入屏障区域,进行动物实验。屏障环境工作人员必须每天巡查各个实验房间,发现异常动物及时上报及隔离,做好处置记录,预防动物疾病发生。

物料:

垫料和饲料均非洁净品,所有进入屏障的饲料和垫料都要经过高温消毒。屏障系统使用垫料为玉米芯。为减少污染,垫料进入屏障环境前需要推入高压灭菌柜,132 ℃高温消毒 30min ,每次消毒时均放置消毒测试卡以检验消毒效果的可靠性。饲料分装成小袋包装以确保高温蒸汽通过饲料表面,对饲料的消毒则以 121 ℃消毒 10min ,此方法在保证饲料消毒效果的同时有利于减少饲料营养成分因消毒带来的损失。笼盒、饮水瓶、瓶塞和隔离服等均先清洗干净并晾干后,再以 126 ℃消毒 30min 。其它物品如实验器械需要洗净后包双层包布再放入高压灭菌柜消毒。对于一些液体试剂无法高温消毒则用 75% 酒精擦拭外包装后,放入传递窗,经紫外照射 30min 后取用。物料经过消毒处理后,同意放入屏障环境内准备室备用。

污物处理:

更换的垫料、污物和动物尸体应存放在指定的地点,由工作人员统一处理,屏障环境区域废弃物品处理时,必须按照路线图指示以最短路径经污物走廊或缓冲间带出屏障系统,禁止逆向流动。

2、制订实验动物屏障环境日常消毒规章制度,确定设施及空气中细菌检测方法及程序,避免有害菌的污染。

制订实验动物屏障环境日常消毒、细菌检测相关规章制度及技术操作章程,是保证以实验动物为实验材料的科学研究结果的稳定性、科学性和可靠性的有力措施 。主要包括以下内容:每天工作开始后,屏障环境工作人员需对所负责区域用特定浓度的过氧乙酸或 84 消毒液依次对地面、实验操作台、工作车等用具进行擦拭;每周一次用消毒液擦拭墙壁、门、饲养笼架、天花板等,每周对屏障内各个房间进行空气喷雾消毒。每季度更换一次消毒液,使微生物数量有效控制的同时,也避免了细菌耐药性的产生。实验动物中心技术人员应每月对设施及各区域空气沉降菌进行检测,对照屏障环境动物饲养环境国标进行监测,确保实验动物屏障环境内的消毒效果。

3、建立和完善培训制度,对需要进入屏障环境的实验人员进行生物安全和实验技术培训,制定规程使其形成制度化,树立安全意识。

实验过程中,各课题组实验成员和学生对屏障系统的认识和屏障系统本身的要求和认识可能会脱节,实验过程中些许疏忽都会使屏障系统失去生物净化的意义,影响实验结果和动物健康。因此在每一个进入实验动物屏障环境的实验研究人员进入屏障系统前,必须由专职的管理人员对其就生物安全和实验技术操作规程进行针对性、系统性的培训,提高生物安全认识,确保实验动物屏障区域的环境质量。

4、构建一套符合我校实际情况的、科学有效的、个性化屏障环境控制体系,把控动物饲养各个环节,规范管理并形成制度化。

对学校涉及动物实验的学院进行调研,充分了解师生对动物中心服务体系的切实需求、设计科学的服务平台和运行体系。在实验动物管理、屏障设施管控、实验动物质量控制及实验动物饲养技术等方面形成制度性的规范化管理。以管理制度和饲养规程为纽带,把动物实验的各个环节紧紧相连确保动物实验的科学性和准确性。

综上,实验动物是生命科学研究的重要组成部分,动物实验是科研中行之有效的方法。要确保动物实验结果更具可靠性、准确性,动物实验室的环境至关重要。实验动物屏障环境使用过程中面临实验领域广、使用频繁、人员流动性大等问题,如何保持其内环境持续达到国标规定,便成为实验室管理者需要考虑的重点问题。因此如何科学构建完整的实验动物屏障环境管理体系和操作规范,设计合理的进出路线,构建屏障环境日常消毒流程、定期对屏障环境进行细菌检测等成为实验动物中心急需解决的现实问题。

综上我校实验动物中心在实验动物屏障环境管理过程中,解决好以上关键问题,打造严格、高效、规范的实验动物公共服务平台,对提高相关专业的教育教学质量,提升高校科研水平发挥着至关重要的作用。

参考文献:

[1] 何宏星,黄黎玲,肖力,等. 建立标准化动物实验技术服务平台的初探. 实验室科学[J],2009,8( 4) : 41 - 43

基金项目:西北农林科技大学实验技术研究与实验室管理创新项目(SY20250215)

作者简介:武永杰(1979-),男,河南西平县人,硕士,高级实验师,主要从事动物形态与机能研究。

通信作者:王昆(1981-),男,人,助理实验师,主要从事实验动物模型构建与药效评价。