2018生命科学学院实验动物平台的设计与建设

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生命科学学院实验动物平台的设计与建设
对于生命科学研究以及生物制药领域的发展，作为替代人体的动物实验的数据是必不可少的，它是科研课题研究直至形成科研成果的关键[1-2]；实验动物是生命科学教学、研究和新药开发的基本要素和重要支撑条件[2]。因此，建设一个标准化、多功能、利于技术交流与开放共享的实验动物平台已成为即将投入使用的生命科学楼整体规划的一个重要组成部分。利用现有条件，根据国家对动物实验室的建设规范要求，充分考虑我校生命科学学院所有教师的科研方向和需求，设计建设了生命科学学院实验动物中心，合理地配置实验动物笼具及实验家具，为全院搭建了一个集中统一、规范管理的实验动物技术平台。
　　1 平台的设计原则
　　实验动物基础设施是生产高质量的实验动物和开展先进的科学研究的先决和基础条件，是国家整体科技基础设施建设的重要组成部分[3-4]，本着这一原则，在实验动物平台的设计理念上，我们充分考虑全院多个课题组对动物实验的需求，在学院领导的统一规划下，以资源共享为目标，打破以往分散和各自封闭的动物实验模式，以有限的经费和最合理的选址，力求集中建设，合理配置，将一楼部分实验室改造为符合国家标准的动物实验室，这样便于实行统一管理、更合理地安排动物实验，减少资源浪费，提高资源利用率[5]。
　　2 装修材料要求
　　动物实验室的装修材料，如门窗、墙体和地面材料的选择非常重要[7-8]，既要满足环保和防火要求、结实耐用，又要便于清洁维护，符合生物安全的要求。因此，本实验动物中心严格按国家标准动物中心的建筑标准，采用环氧自流平地面，这种地面材料，具有不产生灰尘，不易渗水，耐酸碱腐蚀及耐冲洗等优点。墙体、门与棚顶的隔断材料均采用=50 mm厚的洁净级别的阻燃苯板夹心的彩钢板，既具有隔音效果好、保温性能好的特点，又便于清洁消毒与日常维护。
　　3 区域布局要求
　　影响实验动物质量的环境因素很多，如环境噪声、环境温度、通风条件、光照度、饲养密度等都会使动物改变其新陈代谢[6]，从而影响实验结果。为了减少动物中心与周边环境的相互干扰，整个动物实验中心利用生命科学楼一楼北侧980 m2的实验室，隔离出一个相对独立的区域，动物中心入口与出口完全独立，与楼内其他实验室活动区域完全分开，互不干扰。中心内功能区齐全、分工明确，如人员更衣、缓冲、清洁工具储藏、饲料及垫料储藏室，不同动物不同级别的动物饲养室、实验操作间及动物实验设备等，根据需要分区明确、布局合理；配有高压灭菌间、物品洗刷间、低温冰箱间（实验结束后，动物尸体暂时集中存放于-20 ℃冰柜内，定期运到指定部门进行统一焚烧处理）等特殊功能间满足使用要求。考虑到不同课题对不同实验动物的需求，设置了普通实验环境的大动物实验区，如犬、家禽等大动物饲养实验区与实验区，还有兔饲养及实验区，大鼠、豚鼠饲养区与实验区，走廊最内侧为小鼠饲养区与实验区，还特别设有洁净级裸鼠的IVC实验区，充分考虑了实验动物饲养条件和实验要求，对不同级别、不同种类的实验动物分开饲养[7]。
　　4 环境要求
　　实验动物对生长环境与实验环境的要求相当严格，生长与繁殖环境对实验动物的健康影响很大，环境温度、湿度以及噪音、光照度都是在动物房的建设中必须考虑的问题。按照要求，不同动物种类对各类环境因素的要求各有差异，因此，我们根据不同区域实验动物种类的不同设置环境指标。大动物，如犬类与家禽类的饲养及实验区域温度要求为18～29 ℃，兔的饲养环境温度要求为16～21 ℃，大鼠、豚鼠及小鼠对环境温度的要求为18～26 ℃。噪音能引起实验动物的躁动、恐慌，对实验动物的健康生长和繁育产生负面影响，啮齿类动物对噪音尤为敏感。为了保证实验动物的健康生长，整个动物中心的环境噪音应60 dB（A），同时在送风及回风管的相应位置装有微孔板消音器，以减少噪音的产生。各实验室、走廊、缓冲间等区域顶棚安装有紫外灭菌灯，便于定期对实验室及动物笼具等进行消毒灭菌处理，以保证特殊实验对无菌条件的要求。
　　5 空调及通风系统的要求
　　5.1 空调通风系统
　　良好的空调通风系统是实验动物房温度、湿度及洁净度的重要保障[8]。本中心采用全新通风系统，空调及通风系统，按照使用区间大动物区、小动物区与洗刷高压间等非实验区不同划分为三套独立的净化空调系统，每套系统均可独立控制、独立运行，采用全新风空调系统。气流系统采用上送下回（排）的方式，排风口的位置布置在笼具附近，离地面300～600 mm的高度。房间排风口上安装过滤效率不小于30%的过滤器。送风经初效、中效、高效过滤后送入室内，排风经药用炭过滤后高空排放，设置独立排风，并满足所有冷热负荷，通风换气次数及加湿过滤等功能要求。其中，小鼠饲养系统选用K-1系统，风量8 000 m3/h，排风5 000 m3/h；兔饲养系统选用K-2系统，风量3 000 m3/h，排风3 000 m3/h；高压灭菌间、物品洗刷间，储藏间等非饲养区选用K-3系统，风量1 000 m3/h，排风1 000 m3/h。IVC裸鼠实验区设有独立通风笼具排风管；排风机组内置有中效过滤器及药用炭过滤器。考虑到对周边环境的保护，排风系统装有药用炭过滤器，并配有喷淋除臭处理装置，在排出室外前对排风进行除臭处理。