IVC實驗動物籠具系統(tǒng)的發(fā)展及特點
瀏覽次數(shù):23311 發(fā)布日期:2011-4-19
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IVC實驗動物籠具系統(tǒng)的發(fā)展及特點
作者:張春紅。馮華
摘 要:敘述了IVC實驗動物籠具系統(tǒng)的發(fā)展和優(yōu)點,并介紹了設備的特點,加深對此設備的理解。
關鍵詞:IVC系統(tǒng);特點 實驗動物是生命科學研究的基礎和條件。
動物實驗的目標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,就極難進行確切的評價。為了實現(xiàn)動物實驗結果的科學性,國際上非常重視實驗動物的微生物學品質,都規(guī)定有明確的要求?偟目磥,至少要到達清潔級,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)的設施飼育清潔級以上的實驗動物并搞好其質量控制,是當今世界實驗動物科學發(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)設備。
1. IVC系統(tǒng)的發(fā)展在國外IVC(Individually wentilate cagesdul 獨立通風籠具)的使用已有30年的歷史。1958年,Dr. Lisbeth Kraft為防止病毒擴散,制作了一個金屬圓筒,用金屬片作封上下底,金屬絲纏繞成側壁且外面包裹著一層玻璃纖維作為過濾介質,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)進一步發(fā)展為鞋盒形狀,不過仍以玻璃纖維作為過濾介質[2];六十年代末七十年代初開始發(fā)展完善籠具內的環(huán)境條件,F(xiàn)在的IVC系統(tǒng)設計都是基于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,在當時,大部分試驗環(huán)境還是使用屏障系統(tǒng)。對于屏障設施管理要求非常嚴格,設施的破壞,停電事故,空氣過濾裝置的故障及進入屏障系統(tǒng)內的物品消毒不嚴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,它的投入費用高而使用效率低,無法保護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,國內也開始紛紛采用IVC系統(tǒng)。國內一些廠家開始模仿國外IVC產(chǎn)品,但存在嚴重的技術問題,一些技術成熟和不成熟的國外IVC系統(tǒng)也進口,我國目前還沒有IVC系統(tǒng)的統(tǒng)一國家標準。
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)、主機系統(tǒng)。每個IVC籠盒帶有終端過濾器,主機系統(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,有效保護實驗動物; 2.2籠架上的進排風口的氣流一定在同一水平,偏差小于0.5%。 2.3提供統(tǒng)一標準的通風; 2.4不同品系的實驗動物可以在同一籠架進行飼養(yǎng),但又可以在同一工作區(qū)內管理; 2.5為動物提供高標準的低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防止含有有害物質或被污染的氣體在動物飼養(yǎng)籠間的傳播、擴散; 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設備設計合理,節(jié)省占地面積,輕便靈巧,帶可方便移動的靈活滾輪。使籠具成為先進的IVC屏障系統(tǒng),在普通環(huán)境、屏障環(huán)境、生物檢疫設施、生物安全設施、環(huán)保監(jiān)測設施中均可使用。
3. IVC系統(tǒng)的特點:IVC系統(tǒng)作為動物飼養(yǎng)設備,它還可以滿足實驗動物對環(huán)境的嚴格要求。 3.1 籠具 籠具可選優(yōu)質Polysulfone(PSU)材質,最高耐受134攝氏度高溫,耐腐蝕,抗變形;Polyeterimide(PEI)材質(化學分析: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;\盒內有終端過濾器,對微生物可以進行進一步控制;\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、風速、換氣氣流、風速、換氣這三項指標主要保證盒內空氣新鮮,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。換氣率可進行10-100%的調節(jié) 3.3 塵埃離子主機正負壓可調,進/排風均有初、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。我國的標準為60dB以下,而IVC系統(tǒng)的運行噪音<49dB,遠遠高于我國的普通標準,可以為動物們提供一個完全寧靜的實驗觀測環(huán)境。
小結 IVC產(chǎn)品具有明顯的科學價值和經(jīng)濟效益。它與傳統(tǒng)的屏障系統(tǒng)比較,不僅造價低廉而且維護更加方便清潔,是一種節(jié)能環(huán)保型實驗新型設備。隨著IVC系統(tǒng)的在我國實驗動物繁殖、實驗及科研領域的普及,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)質量(TIZBIFO)技術委員回的重要成員,從1928年開始設計、制造與凈化、滅菌、潔凈科技等有關的實驗設備及動物飼養(yǎng)設備, 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,占有了全球實驗動物籠具領域最大的市場份額。并憑借卓越的技術與豐富的經(jīng)驗,攻克了IVC系統(tǒng)換氣率的測定、計算與驗證這一業(yè)內的難點,其解決方案是唯一通過國際權威LTG公司認證并在歐美被認為是最有效可行的方法。
參考文獻 1、 苗明三,《實驗動物和動物實驗技術》,中國中醫(yī)藥出版社,1997 2、 中國建筑科學研究院,《生物安全實驗室建筑設計與施工管理》匯編,2004.7 3、 顧為望,《實驗動物屏障設施的建設與管理》第一版,陜西科學技術出版社。