IVC實(shí)驗(yàn)動(dòng)物籠具系統(tǒng)的發(fā)展及特點(diǎn)
瀏覽次數(shù):23001 發(fā)布日期:2011-4-19
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IVC實(shí)驗(yàn)動(dòng)物籠具系統(tǒng)的發(fā)展及特點(diǎn)
作者:張春紅。馮華
摘 要:敘述了IVC實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(duì)此設(shè)備的理解。
關(guān)鍵詞:IVC系統(tǒng);特點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和條件。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是追求能精確反映實(shí)驗(yàn)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(duì)動(dòng)物的生理生化活動(dòng)引起的變化。否則,在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和綜合時(shí),對(duì)于其中出現(xiàn)的數(shù)值波動(dòng)和問題,就極難進(jìn)行確切的評(píng)價(jià)。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性,國際上非常重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)品質(zhì),都規(guī)定有明確的要求?偟目磥,至少要到達(dá)清潔級(jí),甚至要求到SPF級(jí),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(jí)以上的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物并搞好其質(zhì)量控制,是當(dāng)今世界實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)發(fā)展的總趨勢(shì)[1],F(xiàn)在國際上普遍采IVC系統(tǒng)作為嚙齒類小型動(dòng)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(gè)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。現(xiàn)在的IVC系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物界,在當(dāng)時(shí),大部分試驗(yàn)環(huán)境還是使用屏障系統(tǒng)。對(duì)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(yàn)動(dòng)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(shì) IVC系統(tǒng)組成:籠盒系統(tǒng)、籠架系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)。每個(gè)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(dòng)物提供SPF環(huán)境,防止交*感染,有效保護(hù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(jì)合理,節(jié)省占地面積,輕便靈巧,帶可方便移動(dòng)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(cè)設(shè)施中均可使用。
3. IVC系統(tǒng)的特點(diǎn):IVC系統(tǒng)作為動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)備,它還可以滿足實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)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(zhǎng);\盒內(nèi)有終端過濾器,對(duì)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(xiàng)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(dòng)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(jí)的HEPA(高效過濾器)進(jìn)或排器過濾器(對(duì)于>0.3μ的顆粒有效率99.997%)。對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、操作人員、環(huán)境均起到保護(hù)作用 3.4 噪音動(dòng)物能聽到比人寬得多的音頻,動(dòng)物在長(zhǎng)期接觸噪音是,其聽覺器官會(huì)受到損害,神經(jīng)系統(tǒng)與生理生殖系統(tǒng)也會(huì)受損害,故噪音對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(dòng)物們提供一個(gè)完全寧靜的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)環(huán)境。
小結(jié) IVC產(chǎn)品具有明顯的科學(xué)價(jià)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(jià)低廉而且維護(hù)更加方便清潔,是一種節(jié)能環(huán)保型實(shí)驗(yàn)新型設(shè)備。隨著IVC系統(tǒng)的在我國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁殖、實(shí)驗(yàn)及科研領(lǐng)域的普及,我國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物將邁向一個(gè)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(jì)、制造與凈化、滅菌、潔凈科技等有關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及動(dòng)物飼養(yǎng)設(shè)備, 是國際著名的動(dòng)物籠系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)系統(tǒng)的制造商,占有了全球?qū)嶒?yàn)動(dòng)物籠具領(lǐng)域最大的市場(chǎng)份額。并憑借卓越的技術(shù)與豐富的經(jīng)驗(yàn),攻克了IVC系統(tǒng)換氣率的測(cè)定、計(jì)算與驗(yàn)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)與施工管理》匯編,2004.7 3、 顧為望,《實(shí)驗(yàn)動(dòng)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。