陳秋荷劉曉玲

(廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,廣州 510006)

實驗動物是“活的分析天平”,是生命科學(xué)研究不可或缺的支撐條件[1-2]。 隨著我國改革開放和世界經(jīng)濟科技一體化進程,實驗動物成為了影響科學(xué)研究的重要因素。 SPF(specific pathogen free)級實驗動物是目前國際上普遍采用的動物,建立標準化、科學(xué)化、規(guī)范化的實驗動物屏障設(shè)施可提供SPF級實驗動物并為開展實驗動物研究提供平臺保障[3-4]。

近年來,隨著生命科學(xué)、醫(yī)藥領(lǐng)域的迅速發(fā)展,相關(guān)領(lǐng)域研究的規(guī)范化,各大高校及科研院所對實驗動物資源及實驗動物屏障設(shè)施的需求越來越廣泛[5]。 為了進一步滿足廣州中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院廣大師生的科研需求,中藥學(xué)院經(jīng)過充分的前期準備、投入和論證,于2018 年建成了實驗動物屏障設(shè)施,并于2019 年取得廣東省科技廳頒布的《實驗動物使用許可證》,現(xiàn)已投入使用,總體運行狀況良好,為我院的科學(xué)研究提供更多的便利和平臺基礎(chǔ)。

1 實驗動物屏障設(shè)施的建設(shè)情況

1.1 總體建設(shè)情況

實驗動物屏障設(shè)施在《實驗動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范》(GB 50447-2008)的指導(dǎo)下,在原有普通實驗室的基礎(chǔ)上改建而成[6]。 采用雙走廊(潔凈走廊和污物走廊)設(shè)計,屏障系統(tǒng)內(nèi)有風(fēng)淋間、儲物間、檢疫室、飼養(yǎng)室、實驗操作室,屏障設(shè)施外還設(shè)有接收室、更衣室、滅菌室、洗消間、儲物間及辦公室,總建筑面積274 m2。 屏障設(shè)施整體墻壁及天花板由彩鋼夾芯板組成,地面采用防靜電PVC 地板,墻壁與地面連接處采用鋁合金材料連接。 為了減少大小鼠間實驗干擾,該屏障設(shè)施以物品儲物間為中心,左右劃分大小鼠飼養(yǎng)區(qū)域,并設(shè)獨立空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、一更、二更、風(fēng)淋間、檢疫室及配套接收室。 飼養(yǎng)室配備獨立通風(fēng)籠具(IVC)、小型推車、電子秤;實驗操作間配有潔凈工作臺、冰箱、超凈臺等;另配有高壓滅菌器、傳遞窗、小型發(fā)電機等設(shè)備設(shè)施。

屏障系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)包括:濕度40%~70%,溫度:20℃~26℃,空氣潔凈度:7 級;換氣次數(shù):每小時15~20 次,與相通房間的最小靜壓差:≥10 Pa,氨濃度≤14 mg/m3,噪聲≤60 dB,最低工作照度:200 lx,晝夜明暗交替時間12 h/12 h。

1.2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)及監(jiān)控、警報系統(tǒng)

實驗動物屏障設(shè)施內(nèi)采用萬級潔凈空調(diào)系統(tǒng),每套系統(tǒng)由兩套單元式機組組成,每套機組有4 臺空氣壓縮機,空氣經(jīng)初效、中效、高效過濾進入屏障設(shè)施。 屏障設(shè)施內(nèi)進風(fēng)口位于天花板中央,各室于靠近前后門處各設(shè)1 個排風(fēng)口,離地0.25 m。 管理人員每日上午、下午進出屏障設(shè)施,對設(shè)施內(nèi)溫度、濕度、壓差等參數(shù)進行記錄,如有異常,將及時維護,以保證通風(fēng)系統(tǒng)正常運行。

由于室內(nèi)構(gòu)造獨特,屏障設(shè)施內(nèi)遇險逃生、解救困難指數(shù)增加。 為預(yù)防或及時控制火災(zāi)等發(fā)生,設(shè)施內(nèi)規(guī)定不得使用明火,且各室內(nèi)裝有聯(lián)網(wǎng)煙霧報警器,并配有滅火器等滅火設(shè)備。 同時,各室裝有聯(lián)網(wǎng)高清攝像頭,管理人員可實現(xiàn)實時監(jiān)控。 此外,屏障設(shè)施內(nèi)配有移動設(shè)備及對講機,方便實驗人員及時與外界取得聯(lián)系,解決問題。

2 實驗動物屏障設(shè)施管理制度

2.1 嚴格制定科學(xué)規(guī)范的規(guī)章制度和操作規(guī)程

實驗動物屏障設(shè)施參照國家有關(guān)標準,并結(jié)合學(xué)院實際情況,制定了一系列相關(guān)的規(guī)章制度和操作規(guī)程[7]。 主要包括《實驗動物屏障設(shè)施專業(yè)技術(shù)人員分工與職責(zé)》、《實驗動物屏障設(shè)施從業(yè)人員培訓(xùn)制度》、《實驗動物屏障設(shè)施實驗動物福利保障制度》、《實驗動物屏障設(shè)施安全管理制度》、《實驗動物屏障設(shè)施人員安全保障制度》、《實驗動物屏障設(shè)施設(shè)施設(shè)備管理制度》等管理制度,編寫了《實驗動物屏障設(shè)施設(shè)備操作、維護操作規(guī)程》、《脈動真空滅菌器標準操作規(guī)程》、《物品傳遞窗標準操作規(guī)程》、《無菌水系統(tǒng)標準操作規(guī)程》、《獨立通氣籠盒系統(tǒng)標準操作規(guī)程》、《實驗動物屏障設(shè)施實驗動物飼養(yǎng)與管理》、《人員、物品、動物進出實驗動物屏障設(shè)施標準操作規(guī)程》等相關(guān)規(guī)范文件,并制定了實驗動物屏障設(shè)施突發(fā)事件緊急預(yù)案,以確保實驗動物屏障設(shè)施的正常運行及人員人身安全。

2.2 人員培訓(xùn)及管理

2.2.1 人員培訓(xùn)

實驗動物屏障設(shè)施管理人員應(yīng)具備動物管理方面相關(guān)知識[8],為了規(guī)范管理,管理人員參加廣東省實驗動物學(xué)會舉辦的廣東省動物從業(yè)人員技術(shù)培訓(xùn)班并獲得相關(guān)培訓(xùn)證書;參加校內(nèi)外舉辦的倫理委員會建設(shè)和審查能力提升系列培訓(xùn)以及其他動物醫(yī)學(xué)相關(guān)會議;另外,針對高壓滅菌器特種設(shè)備,積極組織管理人員參加廣州市市場監(jiān)督管理局舉辦的特種設(shè)備培訓(xùn)并獲得相關(guān)證書,做到持證上崗。 此外,每周召開管理小組會議,討論解決屏障設(shè)施運行管理中遇到的問題及工作部署,同時還定期組織職工學(xué)習(xí)規(guī)章制度和業(yè)務(wù)知識,加強業(yè)務(wù)能力,提高工作效率,提升服務(wù)意識。 針對實驗人員,我們結(jié)合國家標準、省級管理條例及管理特色,創(chuàng)建了實驗動物屏障設(shè)施使用培訓(xùn)題庫。 所有實驗人員需通過書面考試及考試后培訓(xùn)后,方可具備準入使用資格。

2.2.2 創(chuàng)建人員健康檔案

為了保障實驗動物屏障設(shè)施人員及實驗動物健康情況,要求管理人員每年進行體檢并建立健康檔案,要求每位實驗人員在申請動物實驗前提供體檢證明,若患有傳染病特別是人獸共患病者在患病期間將不得繼續(xù)從事動物實驗相關(guān)操作。

2.3 實驗動物屏障設(shè)施人員、物品、動物準入及管理

人員、物品、動物進出屏障設(shè)施均應(yīng)遵守嚴格的單向流動原則[9],并做好登記工作。 人員流向:屏障設(shè)施外做好登記,進入一更,做好手部消毒后進入二更,實驗人員需再次做好手部消毒,佩戴一次性手套、口罩、穿戴無菌隔離服,進入風(fēng)淋室風(fēng)淋60 s,隨后經(jīng)清潔走廊進入各室開展實驗操作,實驗操作結(jié)束后實驗人員經(jīng)污物走廊進入緩沖間,做好登記后離開。 物品流向:實驗物品需經(jīng)高壓滅菌、紫外照射或熏蒸消毒等方式消毒滅菌后傳入屏障設(shè)施。 管理人員根據(jù)物品性質(zhì)選擇合適的消毒方式,所有傳入屏障設(shè)施物品均應(yīng)標明姓名、聯(lián)系方式、有效期等。 實驗結(jié)束后,實驗物品隨實驗人員經(jīng)污物走廊帶離屏障設(shè)施。 動物流向:實驗動物應(yīng)從具有實驗動物生產(chǎn)資質(zhì)的單位購進,具備《實驗動物質(zhì)量合格證》或《實驗動物質(zhì)量檢測報告》。 動物進入屏障設(shè)施前,管理人員核查材料及運輸盒完整性;核查無誤后,使用消毒水對運輸盒進行全面擦拭,放入傳遞窗,經(jīng)紫外照射20 min 后由檢疫室內(nèi)實驗人員接收并進行5~7 d 的檢疫觀察,檢疫合格的動物將移入飼養(yǎng)室進行飼養(yǎng)備用;如有動物需移出實驗動物屏障設(shè)施,應(yīng)從污物走廊帶出飼養(yǎng)室,隨后由緩沖間退出屏障設(shè)施,做好動物處置登記后離開。

2.4 實驗動物屏障設(shè)施內(nèi)滅菌清潔工作

微生物是實驗動物屏障設(shè)施的重要指標之一,只有做好消毒滅菌工作,嚴加管理才能保證參數(shù)達標[10]。 我們安裝了山東新華醫(yī)療器械股份有限公司的脈動真空滅菌器,對傳入實驗動物屏障設(shè)施耐高壓高溫物品進行高壓蒸汽滅菌。 實驗后,實驗人員應(yīng)嚴格按照要求使用75%乙醇或消毒水對操作臺、電子秤等使用設(shè)備進行清潔;此外,管理人員每日使用消毒水對地板、墻面進行擦拭,每晚定時開啟紫外燈照射1 h。 每周定期對地面、墻面、籠架、設(shè)備等進行擦拭,使用百毒殺/過氧乙酸等噴霧室內(nèi)空間進行消毒(每半個月對消毒水品種進行更替)。對于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),每周對進風(fēng)口進行擦拭,每兩周排風(fēng)口進行拆卸清洗;對空調(diào)機組防塵網(wǎng)每周進行拆卸清洗,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)初效、中效、高效過濾器進行定期更換等。 傳遞物品根據(jù)性質(zhì)不同,選擇不同的消毒滅菌方式,對于耐高溫高壓的手術(shù)器械、籠具、水瓶、墊料、隔離服等采用高壓蒸汽滅菌器進行121℃、30 min 的程序滅菌;對于不耐高溫高壓、不可浸泡消毒的物品噴灑酒精消毒后再經(jīng)紫外照射30 min 進行滅菌;對于大型設(shè)備、籠架等通過熏蒸消毒[11-12]。 實驗動物屏障設(shè)施為實驗動物提供經(jīng)過濾消毒的純水,符合國家標準。

2.5 動物尸體及廢棄物處理

由于實驗條件有限,本實驗動物屏障設(shè)施不接收具有感染性或放射性相關(guān)實驗。 動物尸體存放于特定的-20℃冰柜中,定期與學(xué)校動物中心對接,交由具備相關(guān)資質(zhì)的企業(yè)統(tǒng)一進行無害化處理。實驗過程中產(chǎn)生的利器,分類置于利器盒中,與學(xué)校門診部對接,交由具備相關(guān)資質(zhì)的公司統(tǒng)一進行處理。 與學(xué)校后勤部門對接,將飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的廢棄墊料、針筒、口罩、手套等實驗廢棄物交由具備相關(guān)資質(zhì)的公司進行焚燒處理。 籠具清洗過程中產(chǎn)生的廢水需經(jīng)使用含氯消毒水浸泡后方可排放。

3 實驗動物屏障設(shè)施運行管理中的常見問題及解決辦法

自實驗動物屏障設(shè)施運行以來,常見的問題主要有:(1)實驗人員進出頻繁,對屏障設(shè)施環(huán)境穩(wěn)定造成影響;(2)實驗人員認識不足,違規(guī)現(xiàn)象較多,實驗人員常存在咬傷、抓傷現(xiàn)象;(3)粉塵較多,空氣潔凈度較難控制;(4)屏障設(shè)施斷電,以及空調(diào)系統(tǒng)故障未能及時維修等問題。

人員是實驗動物屏障設(shè)施的最大潛在污染源,人員頻繁進出屏障設(shè)施不僅會干擾屏障設(shè)施環(huán)境的穩(wěn)定,還會增加管理人員工作壓力[13]。 為有效解決實驗人員進出頻繁問題,我們采取以下對策:(1)實驗申請時應(yīng)明確實驗人員信息,實驗過程中無關(guān)人員不可進入;(2)采取預(yù)約制,實驗人員需提前1 d預(yù)約,每天每批實驗限制為2 人次;因特殊實驗需求,可書面申請,獲批后增加進入人次。 自約束政策實施后,屏障設(shè)施每日進出人數(shù)得到了極大程度的控制。

在前期管理過程中發(fā)現(xiàn),實驗人員即便通過培訓(xùn)考試,但在實驗過程中違規(guī)現(xiàn)象仍層出不窮,且常出現(xiàn)被動物抓傷、咬傷等情況。 為了進一步改善這種情況,我們采取以下相關(guān)對策:(1)整理屏障設(shè)施使用過程中常犯錯誤,整合入準入考試題庫;(2)舉辦培訓(xùn)考試后的專項培訓(xùn),重點強調(diào)屏障設(shè)施使用注意事項、常見違規(guī)行為及處罰措施;(3)管理人員加強日常巡查,針對違規(guī)類型采取相應(yīng)的處罰措施;(4)與藥理學(xué)本科實驗教學(xué)中心合作,每月定期舉辦動物實驗基本操作相關(guān)培訓(xùn),盡可能規(guī)范學(xué)生的實驗基本操作。 通過加強培訓(xùn)等整改措施后,實驗人員違規(guī)行為明顯減少,被咬傷現(xiàn)象也得以緩解,屏障設(shè)施整體處于良性運行狀態(tài)。

刨花墊料由于材質(zhì)蓬松,在相同鼠籠的更換頻率下,刨花墊料用量相對較少,性價比高,但容易帶來粉塵問題[14];而玉米芯具有較好的吸水性、碎粉率低,動物適應(yīng)性好,但價格較高[15]。 為了兼顧粉塵問題、降低運行成本及滿足動物天性,我們后期同時采用玉米芯、刨花墊料,實驗人員可根據(jù)實驗需求進行選擇。 除此之外,屏障設(shè)施相應(yīng)地增加了清潔次數(shù)以及實驗人員衛(wèi)生意識方面培訓(xùn),進一步改善屏障設(shè)施空氣潔凈度問題。

獨立通風(fēng)籠具采用微型隔離技術(shù),可保證動物免受微生物的污染,也能降低屏障設(shè)施內(nèi)氨氣濃度、粉塵污染;但設(shè)備對供電要求高,為此,我們配備小型發(fā)電機用于滿足實驗動物屏障設(shè)施斷電后用電需求。 此外,前期由于管理經(jīng)驗不足,常出現(xiàn)設(shè)備故障未能及時有效解決等問題,導(dǎo)致出現(xiàn)較多管理漏洞,耽誤實驗進程。 為此,我們與具備屏障設(shè)施建設(shè)資質(zhì)和維保能力的公司簽訂維保協(xié)議,對通風(fēng)系統(tǒng)、屏障設(shè)施等相關(guān)設(shè)備定期進行檢查維護及配件更換;另外,管理人員加強日常巡視管理,以保障實驗動物屏障設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。

4 實驗動物屏障設(shè)施未來努力方向

實驗動物屏障設(shè)施因管理特殊,相關(guān)設(shè)施設(shè)備需全天候運行[16],且空調(diào)過濾器、純水過濾器、IVC主機過濾器、紫外燈等相關(guān)配件需經(jīng)常更換;空調(diào)系統(tǒng)、純水系統(tǒng)、屏障設(shè)施等需定期維護檢修;加之動物飼料墊料、水電等其他費用支出較大,維持實驗動物屏障設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)需耗費巨大的財力。節(jié)約能源,減少運行成本,目前仍是實驗動物屏障設(shè)施未來努力方向之一。 部分實驗動物屏障設(shè)施利用熱管式空氣換熱器進行換熱,回收排風(fēng)中的能量進行利用而達到節(jié)能效果[17]。 此外,小型實驗動物屏障設(shè)施往往由于投入成本有限,經(jīng)常會出現(xiàn)管理人員身兼數(shù)職、管理手段較為落后等情況,進而導(dǎo)致管理過程中出現(xiàn)費用核算不及時、籠位跟蹤管理滯后、人員進出管理任務(wù)大,管理人員工作任務(wù)繁重等問題。 如果能加大投入成本,構(gòu)建完善的涉及實驗申請、籠位變更、人員進出統(tǒng)計、飼養(yǎng)費用核算等內(nèi)容的信息化管理系統(tǒng),將極大程度提高工作效率。 但如何平衡降低管理成本與提高管理工作效率間的關(guān)系,是值得我們深入探討的問題。