錢丹萍，李東明，馬 靖，邵奇鳴

(1.中美冠科生物技術(太倉)有限公司，江蘇 太倉 215400；2.中美冠科生物技術(北京)有限公司，北京 100084；3.江蘇集萃藥康生物科技有限公司，南京 210032)

獨立通風籠具(individual ventilated cages，IVCs)的工作原理是將室內(nèi)空氣經(jīng)過過濾后通過送風管道分別送入各獨立密閉獨立單元(籠盒)內(nèi)籠使飼養(yǎng)環(huán)境保持一定壓力和潔凈度，產(chǎn)生的廢氣通過排風管道排出室外[1-4]。當IVC系統(tǒng)設置不合適或IVC的維護/清潔消毒不徹底時，IVC系統(tǒng)本身就成為了傳染源。故IVC的功能狀態(tài)及清潔程度會極大的影響實驗動物的健康及動物實驗，也對會動物設施的工作人員，實驗人員及設施本身帶來一定的影響。由于僅有部分設施配備了大型清洗設備，較容易將IVC籠架及其他輔助設備清洗干凈。而部分實驗動物設施沒有或由于設施本身不可能配備大型洗籠設備，故IVC籠架、籠盒及輔助設備全靠人工完成，除此而外，籠架籠盒的清洗不能代替IVC管道等的清潔消毒，這部分也還是靠人工來完成，更有部分設施IVC的日常維護制度也沒有完善，這些都對實驗動物的健康及環(huán)境帶來較大的風險，給實驗動物設施管理者帶來一定的工作難度。所以IVC系統(tǒng)的定期維護包括清洗消毒在實驗動物設施的管理上顯得尤為重要。本文主要針對IVC系統(tǒng)在實驗動物使用設施的清洗，維護及消毒提供一些經(jīng)驗及具體操作供大家參考。

1 IVC籠具的組成及分類

IVC由4個主要的部分組成:控制主機，籠架、籠盒，及送排風系統(tǒng)[5-6]。通常IVC籠架材質是不銹鋼，配有籠盒安插軌道，籠盒的材料不同，耐受酸堿腐蝕、耐高溫高壓及獨立的送風導風管道和排風導風管道[7]，并帶有底輪以方便調(diào)節(jié)位置?；\盒內(nèi)帶有放置飼料及飲水的金屬網(wǎng)蓋?；\蓋帶有送風口和排風口，盒蓋四周邊緣安裝有硅膠密封墊圈，有生命之窗的硅膠蓋。獨立通風籠具按照用途通常分為正壓和負壓獨立通風籠具兩種。獨立通風籠具按照主機位置分為機盒一體式，機盒分體式，無主機式IVC等。機盒一體式IVC即主機直接與籠架相連，一般主機在上方，下方為飼養(yǎng)籠架。機盒分體式IVC即主機和籠架沒有直接連接，而是通過外接管道來進行送排風。無主機式IVC，即沒有獨立的送排風裝置，可由動物設施的通風系統(tǒng)統(tǒng)一進行送排風[7-8]。

2 IVC籠具的參數(shù)設定

IVC參數(shù)設置很重要[9]。每個IVC廠家會設定IVC的基礎值。當IVC系統(tǒng)進入設施后，使用者會根據(jù)設施的設置及飼養(yǎng)的實驗動物數(shù)量等來設置IVC參數(shù)并在設施的運行中酌情進行必要的調(diào)整以滿足屏障系統(tǒng)實驗動物飼養(yǎng)標準(表1)[10]。IVC參數(shù)設定以后，需要每天觀察，并記錄參數(shù)情況，保證IVC正常工作。

3 IVC的噪聲控制

嚙齒類動物對噪聲和振動非常敏感，因此噪聲控制在嚙齒類動物飼養(yǎng)，尤其是繁育過程中非常重要[11-13]。設施中IVC產(chǎn)生的噪聲是設施噪超標的原因之一，如機盒一體式IVC，IVC風機老化，管道或過濾器堵塞，籠架停放不穩(wěn)導致振動等[13]以使設施環(huán)境噪聲超標。當檢測噪聲超過60 dB時，就需要排查原因，維修或更換配件。定期進行IVC噪聲檢測也是預防噪聲超標的好方法，建議最好每季度檢測一次。也可將IVC的噪聲預警設置在58 dB，便于盡早發(fā)現(xiàn)解決IVC的噪聲問題。

表1 IVC參數(shù)設定舉例Table 1 Sample of IVC parameters set up

4 IVC的日常檢查

機構需要建立日常檢查計劃(周，月，季度)并按照計劃進行檢查。除了一般的檢查之外，IVC的日常檢查還包括了風機供電的電壓表頭，IVC機箱控制系統(tǒng)及報警系統(tǒng)的各種開關、換能器、電池、表頭和保險絲的接觸情況和運行情況，送風和排放管道管道連接的密封性等。每次檢查完畢需及時記錄，儲備背景資料。

5 IVC籠具的清潔消毒

5.1 主機和籠架的清潔消毒

新進場的IVC需對徹底清潔消毒。主機和籠架的清潔消毒可用大型洗籠設備將籠架/籠盒徹底清洗，也可以通過冷消毒如設備通道用過氧化氫[14]，低濃度次氯酸等方式消毒。沒有條件的設施，可將IVC系統(tǒng)置于紫外燈下消毒30 min，但這個方法僅能對IVC外表進行消毒，無法對IVC籠架內(nèi)的管道進行消毒。沒有上述措施的機構也可通過人工對籠架和主機用消毒液進行表面擦拭，采用熱水清洗的方法將IVC管道，通氣嘴等進行清洗后再傳入設施內(nèi)。有的設施用臭氧消毒，消毒效果經(jīng)過驗證有效，但是臭氧對員工是有危害的，請評估風險后再用。

5.2 IVC外表面擦拭

工作人員每天均需要對設施內(nèi)的IVC進行外表面擦拭，包括主機頂端及側面。當需放置新進動物前，對已經(jīng)放置在設施飼養(yǎng)間內(nèi)的IVC籠架也要對此外表進行徹底擦拭(圖1A、1B)。

5.3 IVC籠架的手工清洗

籠架清出設施，給無籠架編號的標記籠架號，使用低濃度過氧乙酸消毒液噴霧消毒整體籠架?；\架表面、風管、頂部、橫管、豎管、飲水管縫隙可以使用高壓噴槍進行沖洗，沒有噴槍可以用開水灌洗，籠架一些邊角、螺絲、接頭等縫隙死角可用抹布、刷子擦拭清洗，籠架底部輪子可以使用酒精棉球和鑷子擦拭。

5.4 初效過濾器定期清潔更換

初效過濾器更換比較簡單(如圖2)。先將初效外推(A)，然后取下過濾器(B)，擰開IVC蓋板螺絲，打開IVC蓋板(C)，用濕毛巾擦凈初效位置及周邊區(qū)域(D)，將新的初效裝上(E)，安裝新的的初效(F)。也可將初效過濾器取下用清水先洗或用消毒劑泡30 min再用清水洗凈，晾干，按照上述方法放入主機。初效清洗的頻率需根據(jù)設施使用的頻率及飼養(yǎng)動物數(shù)量來確定，可以從兩周到半年。如果飼養(yǎng)間暫時沒有飼養(yǎng)動物，在使用前建議更換一下IVC新的或清潔后的初效。使用機構最好根據(jù)本單位實際情況記錄本底數(shù)據(jù)，制定清洗更換計劃。需要說明的是，不同的IVC初效過濾器更換步驟有所不同，使用機構還是要根據(jù)IVC的具體型號及設置來建立清洗更換步驟。

注:A:IVC表面擦拭；B:IVC籠架表面擦拭。圖1 IVC表面擦拭消毒Note.A，Wipe the surface of the IVC rack.B，Wipe the inner surface of the IVC rack.Figure 1 IVC surface wipe and disinfection.

5.5 進風排風口高效過濾器的更換

進風高效過濾器的更換需要根據(jù)籠具使用的頻率及動物數(shù)量來計算?？梢允且荒?、兩年、三年或數(shù)年。排風口高效過濾器非常容易積累粉塵，故更換頻率較進風高效過濾器要高。圖3A、3B是新高效排風過濾器，圖3C是使用了兩年的高效排風過濾器。

高效過濾器更換方式見圖4，將IVC主機機箱打開，可看到高效過濾器位置。扭松固定高效過濾器的托盤螺母(A)，即可將回風高效以及固定的托盤取出(B)，更換上新的高效過濾器(C)；卸下過濾器托盤連接的軟管，分別清洗，晾干后裝好(D)。高效過濾器更換后，要用塵埃粒子檢測儀對過濾后的空氣進行檢測，進行檢漏，空氣潔凈度至少滿足7級標準。定期的籠盒抽檢也非常重要，如果籠盒塵埃粒子不達標，需盡快更換高效過濾器。使用量高，籠盒抽檢最好一個季度做一次。更換高效過濾器時還需注意:1)用濕毛巾擦凈高效安裝處附近區(qū)域；2)檢查一下氣流方向后再將新高效裝上；3)將固定高效的螺絲擰緊。

同樣需要說明的是，不同的IVC高效過濾器更換步驟有所不同，各機構需要根據(jù)IVC的具體型號及設置來建立更換步驟。要延長IVC過濾器的有效時間，保持屏障設施環(huán)境清潔非常重要。機構需要制定常規(guī)的消毒計劃及實施措施，以保持飼養(yǎng)間，操作間清潔，減少IVC高效過濾器的更換頻率，也間接節(jié)約動物設施的運營成本。

5.6 籠盒蓋濾膜的更換

IVC籠盒蓋濾膜比較容易破裂，導致污染可能性增加，對實驗動物健康造成威脅同時過濾排風氣體，防止粉塵進入管道。IVC籠盒蓋濾膜破裂的原因可能是由于籠盒的多次清洗，清洗或使用不當?shù)?。如果發(fā)現(xiàn)破裂就需立即更換，見圖5。IVC籠盒蓋濾膜是易耗品，建議使用機構常備籠盒蓋濾膜以便隨時更換。日常工作中對IVC籠盒蓋濾膜的完整檢查也非常重要。

5.7 IVC通風嘴的清潔消毒

注:A:將初效外推；B:擰開IVC蓋板螺絲取下過濾器；C:打開IVC蓋板；D:用濕毛巾擦凈過濾器位置；E:將新的初效裝上；F:安裝后的初效。圖2 初效過濾器更換Note.A，Extrapolate the filter.B，Unscrew the IVC cover to remove the filter.C，Open the IVC cover.D，Wipe the filter with a wet towel.E，Install the new primary filter.F，Post installation.Figure 2 Replacement of primary filter

注:A、B:新高效過濾器；C:用了兩年的高效過濾器。圖3 高效排風過濾器Note.A、B，New high efficiency filter.C，Two year old efficiency filter.Figure 3 High efficiency filter

注:高效過濾器的更換；A:打開IVC主機機箱，扭松托盤螺母；B:取出高效及固定的托盤；C:更換新的高效過濾器；D:清洗，晾干連接托盤的軟管。圖4 高效排風過濾器更換圖Note.Replacement of high efficiency filter.A，Open the IVC mainframe case and loosen the tray nut.B，Take out the efficient and fixed tray.C，Wash and dry the hose connecting the tray.D，Wash and dry tray.Figure 4 Replacement of high efficiency exhaust filter

IVC進風和排風嘴比較臟，清潔消毒的方法最好是取下。具體操作如下:將通風嘴拔下，先用清水洗去上面灰塵，放入低濃度的消毒液中浸泡15 min，再用清水浸泡，除去殘留的消毒液，晾干，將晾干后的通風嘴插回IVC通風管上。具體頻率根據(jù)IVC使用情況制訂，一般每個月定期清洗幾次或在每次實驗完畢整個籠架清空時清洗。當IVC已經(jīng)清洗但停用了一段時間后，建議最好在啟用時放置實驗動物前將IVC進風和排風嘴前進行一次清洗以避免交叉感染，見圖6。

5.8 IVC送排風管道的擦拭清洗

IVC除了進行管道的表面擦試外還要進行管道內(nèi)的清洗消毒。因為排風管道會積累大量粉塵，容易滋生細菌甚至昆蟲聚集，所以管道的定期清洗非常重要。對于機盒一體式IVC，無法分離主機與籠架，在清洗時，可先拆除所有通風嘴和管道末端的硅膠套，用噴壺噴入清水或消毒液使管壁內(nèi)的粉塵流出，晾干后裝好。對于機盒分體式IVC，可直接將連接好的IVC系統(tǒng)主機與托架分離，即卸掉所有連接軟管，推到設備清洗間?；仫L長管清洗:清洗時需IVC托架上方與地面平行的回風長管拆除，將膠皮套與回風長管剝離，然后卸掉“U”型固定裝置，取下的回風長管使用清水沖洗并晾干。由于一個人不易操作，需另外人工扶住回風長管，避免卸掉固定裝置后掉落傷害到周圍工作人員?；仫L細管與IVC托架是靠上下兩個固定裝置進行固定，使用工具將固定裝置卸下將回風細管拆除，即可拿下回風細管。取下的回風細管使用清水沖洗并晾干后裝好，見圖7。

5.9 IVC通風管道過氧化氫蒸汽清潔消毒滅菌

過氧化氫蒸汽(HPV)滅菌技術是過氧化氫蒸汽在滅菌物體表面凝結，形成一層肉眼不可見的薄膜，通過過氧化氫氧化作用起到滅菌作用[15]。因為過氧化氫滅因菌其具有無毒副殘留、快速、易于驗證、可靠安全等優(yōu)點，此方法現(xiàn)常用于新購進的IVC，或者在使用過程中的定期消毒滅菌。

滅菌方法舉例:材料:氣化過氧化氫滅菌器(杭州美卓)，35%過氧化氫溶液，硅膠連接管，恒溫培養(yǎng)箱，過氧化氫滅菌芽孢條(Crosstex，log6枯草芽孢桿菌，不銹鋼載體)，TSB培養(yǎng)基，試管，35℃恒溫培養(yǎng)箱等。方法:將IVC籠架總送風口與總排風口通過軟管連接在氣化過氧化氫滅菌器的出風口和回風口，每個籠位的送排風嘴分別用硅膠連接管連接，使整個送排風管道形成密閉的循環(huán)。在籠架四角與正中放置黏貼有芽孢條的空籠盒，加入35%過氧化氫，調(diào)節(jié)參數(shù)(調(diào)節(jié)時間10 min，流量2 g/min；滅菌時間20 min，流量1 g/min，除殘時間5 min)，啟動過氧化氫滅菌器進行管道滅菌。滅菌結束后，重新連接主機與送排風管道，啟動IVC主機，將殘留的氣體排出。此時取出芽孢條，將不銹鋼載體放入配置好的胰蛋白胨大豆肉湯液體培養(yǎng)基中，與陽性對照一同放入35℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)5 d。結果判定:取出試管，觀察培養(yǎng)基是否變渾濁，培養(yǎng)基澄清則說明滅菌合格，見圖8。

5.10 IVC籠盒的高壓滅菌

IVC籠盒的滅菌方法有:高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、Co60輻射滅菌、藥物滅菌等，不同籠盒的材質采用的滅菌方法有所區(qū)別。常用的PC聚碳酸(酯塑料盒)多次高壓蒸汽滅菌易降低透明度，籠盒逐漸變模糊，故可采取藥物滅菌(用0.5%濃度過氧乙酸對IVC籠盒消毒12 h。PSU籠盒可耐175℃高壓滅菌，多次滅菌不影響其透明度及性能，故可采用126℃，15 min或121℃，30 min蒸汽滅菌方法。

6 滅菌效果驗證

滅菌效果驗證的方法有高壓蒸汽滅菌鍋的生物指示劑檢測和高壓籠具的無菌性檢測等。

6.1 高壓蒸汽滅菌鍋的生物指示劑檢測

材料:嗜熱脂肪芽孢桿菌生物指示劑(北京四環(huán))，56℃恒溫培養(yǎng)箱，高壓蒸汽滅菌鍋。方法:取6根生物指示劑，將生物指示劑黏貼固定在高壓滅菌器的上中下三層不同位點，與高壓物品一同進行常規(guī)高壓蒸汽滅菌。滅菌結束后，用夾子將內(nèi)部的安培瓶夾碎使培養(yǎng)液與底部芽孢試紙條充分混合，同樣的方式處理未滅菌的陽性對照，在將倆者一同放入56℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h。結果判定:觀察試管內(nèi)溶液顏色，不變色(紫色)為滅菌合格；試管溶液變色(黃色)為滅菌不合格，見圖9。

6.2 快速涂抹棒無菌檢測

材料:快速涂抹棒(3 M)，6406菌落總數(shù)測試片(3 M)，37℃恒溫培養(yǎng)箱。

方法:折斷快速涂抹棒頭部，擠壓裝有培養(yǎng)液的塑料容器，培養(yǎng)液進入下面試管，使拭子充分濕潤。小心拔出拭子，用其在檢測籠具表面均勻涂抹，涂抹面積約10 cm×10 cm。將拭子插回試管，輕輕混勻。在超凈工作臺或者生物安全柜內(nèi)放好已經(jīng)準備好的6406菌落總數(shù)測試片，再打開試管，將培養(yǎng)液到入測試片中間，蓋上透明塑料片后用特殊的圓形凹面塑料板壓實；連同陰性對照和陽性對照一同放入37℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h。結果判定:如果有細菌會在6406菌落總數(shù)測試片上生長形成一個個紅色的斑點，通過計算斑點數(shù)來判定消毒或滅菌效果；若測試片上沒有紅色斑點則滅菌合格，見圖10。

注:A:完好的籠蓋濾膜；B:損害的籠蓋濾膜。圖5 籠盒蓋濾膜Note.A，Intact cage lid filter.B，Damaged cage lid filter.Figure 5 Cage lid filter

注:A:使用了3個月的通風嘴；B:清洗后的通風嘴。圖6 通風嘴Note.A，Ventilation nozzle after 3 months using.B，cleaned ventilation nozzle.Figure 6 Ventilation nozzle

注:A:排風管道；B:排風管道表面沖洗和內(nèi)部擦試；C:使用了6個月的排風管道。圖7 排風管道Note.A，Exhaust duct.B，Cleaning the exhaust pipe surface.C，Exhaust pipe after 6 months of using.Figure 7 Exhaust pipe

注:A、B:IVC通風管道過氧化氫蒸汽滅菌管道連接；C:過氧化氫蒸汽滅菌效果的驗證。圖8 過氧化氫蒸汽(HPV)滅菌Note.A、B，Connection of hydrogen peroxide fumigation.C，Effectiveness testing of hydrogen peroxide fumigation sterilization.Figure 8 Hydrogen peroxide disinfection

圖9 生物指示劑驗證高壓蒸汽滅菌鍋的滅菌效果Figure 9 Verify the effectiveness of autoclave by biological indicators

圖10 快速涂抹棒驗證高壓蒸汽滅菌鍋的滅菌效果Figure 10 Verificaiton of sterilizatione ffectiveness of autoclave by Quick smudge stick

7 結論

目前，IVC的產(chǎn)品越來越多，使用IVC的機構也隨之增加。由于IVC籠具的功能正常與否與實驗動物健康息息相關，日常的日常維護和清潔消毒是實驗動物設施管理好壞非常重要的一環(huán)。良好的日常維護及清潔保養(yǎng)不僅可以使IVC功能正常，還能降低IVC的維修成本，間接節(jié)約運營成本。

本文的方法和觀點可作為經(jīng)驗分享給大家僅供參考。同時我們也意識到有關IVC在動物實驗中還有許多問題尚待解決，例如，高效更換的最佳時間(不同設施，不同動物的數(shù)據(jù))；管道清洗時間；不同消毒劑對IVC的影響；更加便捷和有效的清潔消毒IVC籠具的方法等。不同廠家，不同型號的IVC維護也有區(qū)別，這些均需要實驗動物設施使用單位建立本單位的IVC清潔維護背景數(shù)據(jù)，建立清潔維護臺賬，一起尋找和探索更好的IVC維護和清潔消毒方法，給實驗動物營造更加安全舒適健康的生存環(huán)境。