实验动物环境和设施50页PPT

2．屏障系统
实验动物生活在与外界隔离的系统内，所有进入空气都必 须经过初、中、高三级过滤器的净化处理，洁净度为10000级， 系统内应保持空气压差，不低于20～50Pa；出风口有防止空 气倒流装置。凡进入设施的物品均经严格的消毒灭菌处理， 进入的实验动物也需经消毒处理。人员经过专门培训，人员 进入要经淋浴，更换无菌衣帽，进入后必须严格按照一整套 规程进行操作。屏障系统用于饲养SPF动物或清洁级动物。
照度控制在离地1m处为150～300lx（勒克斯）较适宜，既适 应动物需要，又方便工作人员观察和操作。
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5．噪声
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对人和动物的心理、生理造成不利影响的声音称为噪声。 影响实验动物的噪声主要来自外环境，如空调设备、层流 柜等发出的噪声。噪声来源还有人的活动，实验动物采食、走 动和鸣吠等。噪声对人和动物的影响比较复杂，这主要与噪声 的性质，动物的种类、体重、习性、年龄、性别等生理和心理 状态有关。实验动物的听觉音域比人宽，如小鼠可听到人类听 不见的超声波，严重时可引起死亡。 噪声影响实验动物的繁育，如造成大鼠、小鼠生育力减退， 妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象。 噪声会引起动物生理异常。如DAB小鼠，噪声刺激5min， 其心跳、呼吸和血压都有明显升高。长时间的噪声可造成动物 中枢神经和听觉器官损害。
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动物体温调节同时受到湿度、环境温度及气流速度的共同 影响。当体温与环境温度接近时，动物主要通过蒸发方式散 热。高温、高湿下，蒸发散热受到抑制，容易引起代谢紊乱 及机体抵抗力下降，动物的发病率和死亡率亦因此明显增加。 湿度过高，微生物易于繁殖；饲料、垫料易霉变，空气氨浓 度也与湿度增高有关，引起某些传染病发生，对动物的健康 不利。湿度过低，易致尘土飞扬，引起动物呼吸道疾病，影 响动物健康。当温度为27℃、相对湿度为20％时，大鼠体表 的水分蒸发很快，尾巴失水过多，可导致尾血管收缩而导致 坏尾病，表现为尾根部坏死、溃烂；湿度为40％时此病发生 率为25～30％，湿度大于60％时则不发生此病。

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一、实验动物环境基本概念
2、实验动物环境因素
• 气候因素：温度、湿度、气流、风速等。 • 理化因素：氧、二氧化碳、粉尘、臭味、噪音、照度、杀虫
剂、消毒剂、有害化学物质等。 • 居住因素：房屋、饲养笼具、垫料、给食器、供水器等。 • 生物因素：动物饲养密度、微生物、与人和其它动物的关系
等。
各种环境因素（温度、湿度、风速、照明、浮游微生物、 气味等 等）决定了实验动物的环境质量；可分为外部环境和内部环境。 1）外部环境：实验动物设施以外的周边环境； 2）内部环境：实验动物设施的内部环境，可通过相关设备
进行有效控制环境因子；
包括：内部大体环境和内部微环境
实验动物设施是保障动物能正常繁殖、生长、发育以及达到 各种动物实验成功的必要条件。
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一、实验动物环境基本概念
6、动物饲养密度 各种动物所需笼具的面积与体积因饲养目的而异，而饲养 密度过大可动物福利下降，导致易感动物的出现，提高传染 病发生的机率。
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一、实验动物环境基本概念
7、压差
➢ 动物室与周围空间必须维持一定的净压差。目的是保 证动物室正常工作或压力平衡受破坏时，动物室的洁 净度不受污染空气的干扰。
饲料垫料分解物。 ➢ 氨浓度决定于动物密度、换气次数、设施
结构和管理水平
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一、实验动物环境基本概念
8、氨气（≤14mg/m3)
对动物生长性能的影响 氨气能引起黏膜细胞快速生长和代谢，这就会造成氧和能量的需要增高，
同时氨气的解毒过程是一个高度耗能的过程，因此动物用于生长和生产的能量 就相应减少，从而影响动物的生长性能。
➢ 压差过小，动物室洁净度易受影响。 ➢ 压差过大，净化空调新风量大，空调负荷大，各级过

关于洁净等级
术语和定义有专门的解释，但其说法有改变 1、 洁净度5级：（原标准的100级） 2、洁净度7级：（原标准的10 000级） 3、洁净度8级：（原标准的100 000级）
关于选址的要求
1、应避开自然疫源地； 2、生产设施宜远离可能产生交叉感染的动物 饲养场所； 3、动物生物安全实验室与生活区的距离应符 合GB19489和GB50346的要求
一、强制性条款（总计16条）： 1 强调了门、窗的密封性，饲养间的门上设观察窗； 2 电力负荷等级不低于二级； 3 动物实验设施与动物生产设施分开设置； 4 动物尸体、垫料、废弃物应集中无害化处理； 5 垫料必须经灭菌处理后方可使用； 6 清洁级以上的饮用水达到无菌要求； 7 运输笼具应符合微生物控制的等级要求； 8 运输工具每次运输的前后均应进行消毒； 9 特殊设施还应遵守相关标准、规定的要求。 二、其余为推荐性标准
《实验动物许可证管理办法》
• • • • • • • 科技部 卫生部 教育部 农业部 国家质量监督检验检疫总局 国家中医药管理局 解放军总后卫生部
《广东省实验动物许可证管理细则》
• • • • • • • • 广东省科技厅 广东省卫生厅 广东省教育厅 广东省农业厅 广东省药监局 广东省中医药局 解放军广州军区联勤部卫生部 广东省出入境检验检疫局
其他要求
1、实验动物和动物实验设施应有相对独立的污水 初级处理设备或化粪池； 2、感染动物实验室所产生的废水，必须先彻底灭 菌后方可排放； 3、实验动物废垫料应集中作无害化处理； 4、动物尸体及组织应装入专用尸体袋中存放于尸 体冷藏柜（间）或冰柜内，集中作无害化处理 5、笼具的材质应符合动物的健康和福利要求 6、笼具的内外边角均应圆滑、无锐口、动物不易 噬咬、咀嚼 7、垫料的材质应符合动物的健康和福利要求，应 满足吸湿性好、尘埃少、无异味、无毒性、无油 脂、耐高温、耐高压等条件

▪ 空气相对湿度对动物机体热调节有密切关 系。
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（二）空气湿度
▪ 多数动物不耐低湿。 ▪ 低温干燥环境下大鼠易患环尾病，当湿度为40%
时大鼠此症的发生率为25%-30%。 ▪ 在低湿情况下，大、小鼠的哺乳母鼠常发生拒哺
或咬仔现象，仔鼠发育不良，体重增长停滞。 ▪ 高温、高湿时，动物抵抗力下降，发病率和病死
.
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隔离器可安放于开放环境或屏障环境，其布局 和运作分别按上述系统的要求。隔离器呈长方形 箱状，安放于工作台上。实验动物饲养于隔离器 内；空气由送风机经空气过滤器通向隔离器的空 气入口，隔离器内的脏空气经空气出口排出。隔 离器的一侧装有橡皮手套，供隔离器内部操作使 用，隔离器另一侧有灭菌渡舱，供传入传出物料 及动物使用。有的隔离器还连有药液灭菌渡槽， 供剖腹取胎使用。
率增加，且利于病原微生物的存活和传播。
.
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表 4-3 一些国家对实验动物设施内相对湿度的规定
动物
实验动物设施内规定的相对湿度(%)
美国 ILAR* OECD** 日 本 中 国
小鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
大鼠
40－70
30－70 45－55 40－70
仓鼠
40－70
30－70
▪ 在饲养室内保持一定气流，不仅可使温度、 湿度及化学物质组成保持均匀一致，而且 有利于将污浊气体排出室外。
▪ 实验动物通常采用值系0.13-0.18m/s的气 流。
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（三）气流和风速
▪ 动物室的通风换气，其目的在于供给动物新鲜空 气，满足实验动物生理的需要；除去室内恶臭物 质；排出动物呼吸、照明和机械运转产生的余热， 使饲养环境内温度、湿度和气流等因素达到一定 要求，稀释粉尘和空气中浮游微生物，使空气的 污染降低到最低程度。

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CATALOGUE
实验动物在科学研究中的应用
实验动物在生命科学研究中的应用
生命科学研究
实验动物在生命科学研究中发挥着重要作用，如遗传学、细胞生 物学、神经科学等领域的实验研究。
基因编辑技术
利用实验动物进行基因敲除、敲入等基因编辑技术的研究，有助 于深入了解基因功能和疾病发生机制。
人类疾病模型
药物研发与筛选
利用实验动物模型研究药物作用机制，提高新药 研发效率和成功率，降低临床试验风险。
疾病机制研究
通过实验动物模型揭示人类疾病的发病机制，为 疾病预防、诊断和治疗提供科学依据。
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生物医学工程与组织再生
利用实验动物模型研究生物医学工程和组织再生 技术，为器官移植、损伤修复等领域提供技术支 持。
实验动物的疾病控制与预防
健康监测
定期对实验动物进行健康检查，及时发现异常情况。
免疫接种
根据需要制定免疫接种计划，提高动物的免疫力。
隔离与治疗
对患病动物进行隔离和治疗，防止疾病传播。
06
CATALOGUE
实验动物未来发展展望
实验动物技术的发展趋势
基因编辑技术的进一步应用
随着CRISPR-Cas9等基因编辑技术的发展，实验动物基因 型和表型将更加精确可控，有助于研究特定基因功能和疾 病机制。
03
豚鼠
豚鼠在免疫学研究中具有重要价值， 是常用的过敏反应和免疫学实验动物 。
05
04
兔子
兔子在生理学、毒理学和皮肤病学研 究中较为常用，其皮肤结构和功能与 人类相似。
02
CATALOGUE
实验动物的饲养管理
实验动物饲养环境
温度
实验动物饲养环境应保持恒定 的温度，以满足不同实验动物

七、有害气体
实验动物室内可存在氨、硫化氢、甲基硫 醇等特殊气味有害气体，它们是由动物粪尿 发酵分解产生的。其中，氨的浓度最高，因 而常以其浓度作为判断有害气体污染程度的 指标之一。 我国标准规定：设施中的氨浓度应低于 14mg/m3 (20ppm)。
八、空气中的微生物
空气的微生物洁净度是实验动物环境最为重要 的监测指标之一。通常，微生物不能游离于空气 中存活，而是附着于粉尘成为气溶胶。 国家标准规定，设施的空气落下菌数：普通环 境的落下菌数少于或等于30个／皿时，屏障系统 少于或等于3个／皿时，隔离系统应该无检出。
六、空气洁净度（粉尘） 空气洁净度（粉尘）
空气洁净度是指空气中的尘埃粒子含量。粉尘是 指空气中浮游的固体微粒。 粉尘对实验动物和工作人员的健康有极大影响。 亚屏障系统以上级别设施中的空气，必须进行有效过 滤。目前常用三级过滤法， 空气洁净度以空气中粉尘的浓度和粒径大小为指 标，并以达到多少级来表示。我们国家标准：清洁级 屏障系统(即亚屏障系统)的空气洁净度要求达到 100000级，SPF级屏障系统(即屏障系统)达到10000级， 隔离系统达到100级。
第一节 影响实验动物的环境因素
动物性状的表现决定于多种因素，主要是遗传因 素和环境因素的综合结果。动物的基因型受发育环境 (胚胎期和哺乳期)影响而决定其表现型，此表现型又 受动物的邻近环境(包括培育环境和实验场所环境)的 影响而发生变化出现不同的演出型。
实验动物环境因素包括两个方面，即自然因素(包括物理、 化学和生物学因素)和人为因素。这些因素不是孤立的，而 是相互联系而产生影响的。可分为： 1．气候因素：温度、湿度、气流、风速。 2．物理因素：粉尘、光照、噪音。 3．化学因素：空气(氧、二氧化碳)、臭气(氨、硫化氢)。 4．营养因素：饲料、水、维生素、矿物质、微量元素。 5．栖居因素：笼具、垫料。 6．生物因素：微生物、寄生虫、遗传因素。 环境对实验动物质量和动物实验结果的影响是多因素的 联合作用。

实验动物学的环境设施与 营养质量控制
实验动物标准化（质量控制）
遗传质量控制
实
微生物质量控制
验
动
环境质量控制
实
物
营养质量控制
验
各种实验动物特性及应用
动
物
实验动物的选择
学
动 物 实 验
动物实验技术和方法 人类疾病动物模型 免疫缺陷动物 动物胚胎工程
转基因动物及其他基因工程动物
提纲
一 实验动物环境概述 二 实验动物设施 三 屏障设施运行管理 四 实验动物的营养质量控制 五 常用实验动物营养需要特点 六 实验动物饲料
一、实验动物环境概述
1.温度
实验动物环境
(4)温度对动物抵抗力的影响
• 气温过高或过低可导致动物抵抗力降低，使动物患病，甚
至死亡。世界各国对饲养室和动物实验室气温规定的标准
值一般在19 ℃ -29℃。
一、实验动物环境概述
实验动物环境 2.湿度
空气中湿度是指大气中水分含量，按每立方米实际含水量（ 克）表示，称为绝对湿度。空气中实际含水量占同等温度下 饱和含水量的比分比值，称为相对湿度（%）
➢ ♀：低温下，小鼠阴道开口及性周期出现较迟，在21℃，
每年繁殖3个世代，-3℃只能繁殖2个世代。
➢ 温度过高、过低常导致雌性动物性周期紊乱，怀孕率和产
仔数、离乳率和泌乳能力下降，死胎率增加。特别大鼠， 32℃以上高温，怀孕后期常发生死亡。
一、实验动物环境概述
1.温度
实验动物环境
(3)温度对动物生理、生化指标的影响
抵抗作用。
➢ 低湿易引起尘土飞扬而导致呼吸道疾病。
➢ 相对湿度低于40%，大鼠常发生环尾症。
一、实验动物环境概述

一般来说只要滤过>1μm的粉尘，就能达到 除菌的目的。
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2 空气中24小时细菌变化
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3 空气中24小时粉尘变化规律
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室内空气中细菌与粉尘的变化规律
细菌数变化，逐日增加；显然与小鼠进入有关，随粪
便排出增多，细菌数↑。
变化规律，早8时、晚8时、午夜1时有3个高峰，与小
鼠的夜行性自发行为和摄食活动有关。
例如，在1000Hz时，人耳能听到的最小声音强度为10-16
w/cm2。人耳能听到的最大听阈约为10-3 w/cm2。
人们在表示声音强度时一般不用上述两个绝对单位，而
是用另一种相对单位。
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2-4 声音的单位
相对强度的贝尔数=lg（E/E0） E：实际声强数； E0：人耳能听到的最小声音强数（10-16 w/cm2），以阈强
六、噪音
1 定义 2 声音的特性 3 噪声的来源 4 噪声对实验动物的影响 5 噪声控制标准1 Nhomakorabea 1 定义
噪音一般指频率高、振幅大、带有冲击性或具有无规律
的声波，给人或动物带来心里的或生理不利影响的声音。
音量的单位为分贝（dB）。 人能感觉到声波频率的范围是20～20000Hz。 高于20000Hz的叫超声波，低于20Hz的叫次声波。人耳
有害气体，它们是由动物排泄物发酵分解产生 的。其中，氨的浓度最高，因而常以氨浓度作 为判断有害气体污染程度的指标之一。空气中 的氨含量是衡量空气质量的重要指标；
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2 监测指标
空气中的氨含量是衡量空气质量的重要指标； 在卫生管理方面，一般以氨的含量作为指标， 单位一般为：<15mg/m3 或<20ppm 或<1.18mmol/L。
来源: 空气中的细菌一般都是附着在粉尘上而飘浮在

Chapter 3
第三章 实验动物环境与设 施
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着重掌握 1. 环境因素对实验动物和动物实验有怎样的 影响。 2. 为生产合格（标准化）的试验动物，进行 规范化的动物实验，最终得到准确、可靠的试验结 果，要求怎样的设施作为保障体系和支撑条件。
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第一节 环境因素对实验动物的影响
注意:
新引进动物应在单独房间，单独笼架饲养一 段时间,待观察健康无病后再移入其它房间 不得向屏障动物房内传入不符合相应的实验 动物生产许可证的动物!
实验用品和器具进出清洁级屏 障动物房
用70%酒精或5 %碘伏仔细擦拭消毒物品 表面紫外灯照射15min 或直接喷雾消毒 手术器械可经高压消毒或经消毒液中浸泡 后在紫外灯下照射15min传入 小型仪器经灭菌通道喷雾消毒后传入
4、光照 工作照度150～300lx 动物照度15～20lx 明暗交替时间12/12或10/14h 照度对动物的生殖生理和行为活动有较大 影响 强光长时间照射引起角膜退行性变化
5、噪声 60dB以下音域，人1000~2000Hz,小鼠 1000~5000Hz。 引起小鼠听力性痉挛。 对生殖影响较大，如豚鼠流产。 引起动物呼吸、心跳、血压、肾上腺皮质激 素等生理指标变化。
表4-1
不同环境温度时戊巴比妥钠（95mg/kg） 腹腔注射导致大鼠死亡率比较
给药动物数(只) 死亡动物数(只) 死亡率(%)
环境温度(℃)
12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
20 20 20 10 10 10 10 7 6 11 16
6、空气洁净状况 气体污染， 氨14mg/m3 有害气体，氨、甲基硫醇、硫化氢等 颗粒污染，100级，10000级，100000级 美国宇航局标准，每立方英尺空气中直径0.5微米 以上粒子的个数。 粉尘颗粒，是变应原，还是微生物的主要载体。