IVC實驗動物籠具系統(tǒng)的發(fā)展及特點(diǎn)

 

 

摘  要：敘述了IVC實驗動物籠具系統(tǒng)的發(fā)展和優(yōu)點(diǎn)，并介紹了設(shè)備的特點(diǎn)，加深對此設(shè)備的理解。

關(guān)鍵詞：IVC系統(tǒng)；特點(diǎn) 實驗動物是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和條件。

動物實驗的目標(biāo)是追求能精確反映實驗過程的可靠數(shù)據(jù)。要維持其可靠性，就應(yīng)努力消除除非恒定環(huán)境因素對動物的生理生化活動引起的變化。否則，在對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和綜合時，對于其中出現(xiàn)的數(shù)值波動和問題，就極難進(jìn)行確切的評價。為了實現(xiàn)動物實驗結(jié)果的科學(xué)性，國際上非常重視實驗動物的微生物學(xué)品質(zhì)，都規(guī)定有明確的要求�？偟目磥恚�至少要到達(dá)清潔級，甚至要求到SPF級，才能符合科研要求。因此，用屏障系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)的設(shè)施飼育清潔級以上的實驗動物并搞好其質(zhì)量控制，是當(dāng)今世界實驗動物科學(xué)發(fā)展的總趨勢［1］�，F(xiàn)在國際上普遍采IVC系統(tǒng)作為嚙齒類小型動物飼養(yǎng)設(shè)備。

 1. IVC系統(tǒng)的發(fā)展在國外IVC(Individually wentilate cagesdul 獨(dú)立通風(fēng)籠具)的使用已有30年的歷史。1958年，Dr. Lisbeth Kraft為防止病毒擴(kuò)散，制作了一個金屬圓筒，用金屬片作封上下底，金屬絲纏繞成側(cè)壁且外面包裹著一層玻璃纖維作為過濾介質(zhì)，在圓筒里飼養(yǎng)老鼠，這就是IVC系統(tǒng)的雛形；六十年代，這種過濾系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展為鞋盒形狀，不過仍以玻璃纖維作為過濾介質(zhì)［2］；六十年代末七十年代初開始發(fā)展完善籠具內(nèi)的環(huán)境條件�，F(xiàn)在的IVC系統(tǒng)設(shè)計都是基于1980年Robert Sedlacek的發(fā)明。在我國，IVC系統(tǒng)于1999年引入實驗動物界，在當(dāng)時，大部分試驗環(huán)境還是使用屏障系統(tǒng)。對于屏障設(shè)施管理要求非常嚴(yán)格，設(shè)施的破壞，停電事故，空氣過濾裝置的故障及進(jìn)入屏障系統(tǒng)內(nèi)的物品消毒不嚴(yán)格往往是試驗動物受到污染的重要原因，但最大的污染源還是來自工作人員，另外，它的投入費(fèi)用高而使用效率低，無法保護(hù)工作人員等也是其比較明顯。自2003年非典型性肺炎的爆發(fā)以來，國內(nèi)也開始紛紛采用IVC系統(tǒng)。國內(nèi)一些廠家開始模仿國外IVC產(chǎn)品，但存在嚴(yán)重的技術(shù)問題，一些技術(shù)成熟和不成熟的國外IVC系統(tǒng)也進(jìn)口，我國目前還沒有IVC系統(tǒng)的統(tǒng)一國家標(biāo)準(zhǔn)。

 2. IVC系統(tǒng)的優(yōu)勢 IVC系統(tǒng)組成：籠盒系統(tǒng)、籠架系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)。每個IVC籠盒帶有終端過濾器，主機(jī)系統(tǒng)安裝HEPA（初、高效過濾器）。

 2.1具有真正的可持續(xù)的SPF屏障環(huán)境，為嚙齒類小動物提供SPF環(huán)境,防止交*感染，有效保護(hù)實驗動物； 2.2籠架上的進(jìn)排風(fēng)口的氣流一定在同一水平，偏差小于0.5%。 2.3提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)； 2.4不同品系的實驗動物可以在同一籠架進(jìn)行飼養(yǎng)，但又可以在同一工作區(qū)內(nèi)管理； 2.5為動物提供高標(biāo)準(zhǔn)的低NH3、CO2微環(huán)境，提供最適宜的濕度； 2.6減少動物飼養(yǎng)籠的墊料更換、滅菌次數(shù)； 2.7防止含有有害物質(zhì)或被污染的氣體在動物飼養(yǎng)籠間的傳播、擴(kuò)散； 2.8解放人工、節(jié)省資源，保障工作人員的健康與安全； 2.9設(shè)備設(shè)計合理，節(jié)省占地面積，輕便靈巧，帶可方便移動的靈活滾輪。使籠具成為先進(jìn)的IVC屏障系統(tǒng)，在普通環(huán)境、屏障環(huán)境、生物檢疫設(shè)施、生物安全設(shè)施、環(huán)保監(jiān)測設(shè)施中均可使用。

3. IVC系統(tǒng)的特點(diǎn)：IVC系統(tǒng)作為動物飼養(yǎng)設(shè)備，它還可以滿足實驗動物對環(huán)境的嚴(yán)格要求。    3.1 籠具    籠具可選優(yōu)質(zhì)Polysulfone(PSU)材質(zhì)，最高耐受134攝氏度高溫，耐腐蝕，抗變形；Polyeterimide(PEI)材質(zhì)（化學(xué)分析：浸入25％Ethylacetate的乙醇90溶液中1分鐘），可耐受更高溫度，耐腐蝕、抗變形。使用壽命長�；\盒內(nèi)有終端過濾器，對微生物可以進(jìn)行進(jìn)一步控制�；\蓋和籠體的連接密封圈無連接口，氣密性好。在一定的壓力下不可以泄漏氣體。飲水和食物有隔離裝置。 3.2 氣流、風(fēng)速、換氣氣流、風(fēng)速、換氣這三項指標(biāo)主要保證盒內(nèi)空氣新鮮，溫度、濕度、CO2及NH3的濃度適宜。德國EHRET公司的IVC系統(tǒng)其籠內(nèi)空氣流速＜0.13m/s，動物水平上甚至低于0.1m/s，這種低空氣流速可保持體溫恒定。換氣率可進(jìn)行10-100％的調(diào)節(jié) 3.3 塵埃離子主機(jī)正負(fù)壓可調(diào)，進(jìn)/排風(fēng)均有初、高效過濾器裝置。高效過濾器選用H14級的HEPA（高效過濾器）進(jìn)或排器過濾器（對于＞0.3μ的顆粒有效率99.997％）。對實驗動物、操作人員、環(huán)境均起到保護(hù)作用 3.4 噪音動物能聽到比人寬得多的音頻，動物在長期接觸噪音是，其聽覺器官會受到損害，神經(jīng)系統(tǒng)與生理生殖系統(tǒng)也會受損害，故噪音對實驗動物的影響是不可忽視的。我國的標(biāo)準(zhǔn)為60dB以下，而IVC系統(tǒng)的運(yùn)行噪音＜49dB，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國的普通標(biāo)準(zhǔn)，可以為動物們提供一個完全寧靜的實驗觀測環(huán)境。   

   小結(jié) IVC產(chǎn)品具有明顯的科學(xué)價值和經(jīng)濟(jì)效益。它與傳統(tǒng)的屏障系統(tǒng)比較，不僅造價低廉而且維護(hù)更加方便清潔，是一種節(jié)能環(huán)保型實驗新型設(shè)備。隨著IVC系統(tǒng)的在我國實驗動物繁殖、實驗及科研領(lǐng)域的普及，我國實驗動物將邁向一個新的里程碑。EHRET作為國際IVC系統(tǒng)質(zhì)量（TIZBIFO）技術(shù)委員回的重要成員，從1928年開始設(shè)計、制造與凈化、滅菌、潔凈科技等有關(guān)的實驗設(shè)備及動物飼養(yǎng)設(shè)備， 是國際著名的動物籠系統(tǒng)及實驗動物飼養(yǎng)系統(tǒng)的制造商，占有了全球?qū)嶒瀯游锘\具領(lǐng)域最大的市場份額。并憑借卓越的技術(shù)與豐富的經(jīng)驗，攻克了IVC系統(tǒng)換氣率的測定、計算與驗證這一業(yè)內(nèi)的難點(diǎn)，其解決方案是唯一通過國際權(quán)威LTG公司認(rèn)證并在歐美被認(rèn)為是最有效可行的方法。    

  參考文獻(xiàn) 1、    苗明三，《實驗動物和動物實驗技術(shù)》，中國中醫(yī)藥出版社，1997  2、    中國建筑科學(xué)研究院，《生物安全實驗室建筑設(shè)計與施工管理》匯編，2004.7 3、    顧為望，《實驗動物屏障設(shè)施的建設(shè)與管理》第一版，陜西科學(xué)技術(shù)出版社。