实验动物和动物实验

关于实验动物和动物实验第1页，共68页，2023年，2月20日，星期三学习进度实验动物学概述2常用实验动物2讨论2动物实验基本操作技术8示教实验：动物体温和心电2动物外科手术6示教实验：2/3PH2讨论2转基因动物2野生动物实验及野外实验/生存技巧4考查2第2页，共68页，2023年，2月20日，星期三学习方式理论讲授示教实验讨论自学第3页，共68页，2023年，2月20日，星期三参考资料《实验动物学》《动物外科手术学》：网络课程梁传成，梁传声.野外生存教程.高等教育出版社.2003丁香通-实验技术方法-实验动物技术第4页，共68页，2023年，2月20日，星期三纪律、考勤、考查不要迟到早退，随意出入上课关掉手机或设为振动不要随意缺课考勤考查：平时成绩（60%）以到课情况和作业情况为依据，课程论文成绩（40%）第5页，共68页，2023年，2月20日，星期三与我联系TOUCHWITHME信箱：生命科学学院一楼E-MAIL：xujinhui@qfxjh@163.comTEL：445-5876Q：？第6页，共68页，2023年，2月20日，星期三第一章实验动物学概述实验动物的定义和特点实验动物的分类实验动物的饲育实验动物学第7页，共68页，2023年，2月20日，星期三一、实验动物LaboratoryAnimal定义：指经科学方法人工培育、对其携带的微生物实行控制、遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。特点：遗传背景明确、遗传稳定性好、具有已知菌丛、同品系重复性好第8页，共68页，2023年，2月20日，星期三实验动物（LaboratoryAnimal）实验用动物(animalsforresearch)经济动物（economicalanimals）野生动物（wildanimals）实验动物科学（LaboratoryAnimalSciences）第9页，共68页，2023年，2月20日，星期三二、实验动物的分类方法按遗传学控制分类近交系（InbredStrain）、杂交群（Hybrid）、突变系（Mutant）、封闭群（Closecolony）按微生物学分类普通级动物（Conventionalanimal，CN）清洁动物（Cleananimal，CL）无特定病原体动物（SpecificPathogenFreeanimal，SPF）无菌动物（GermFree，GF）第10页，共68页，2023年，2月20日，星期三近交系InbredStrain定义：杂种动物经过相当于20代全同胞兄弟单纯连续繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内个体差异趋于零。第11页，共68页，2023年，2月20日，星期三近交动物的特征a、纯合性和一致性b、遗传稳定性c、特异性d、分布于各地，引一对即可繁殖。e、背景资料和数据较完整。第12页，共68页，2023年，2月20日，星期三近交系的命名根据动物的来源、培育经过等，以字母和数字来表示。品系的名称用大写英文字母表示并列在前边，也有用数字作品系代码。如：A、CBA、C3H或615、129等。品系名称后有/的，表示是这一品系的亚系，一般在/后标有亚系的代码、育成人或机构的缩写，如，A/N、A/He等。有些还标上培育的方法，如，代乳（f),卵移植（e)等。DBA/1fLACA/Lac，DBA为该近交系的名称，1为亚系代码，f表示代乳，LACA是代乳母鼠的品系名称，Lacd是培育单位---英国实验动物中心。第13页，共68页，2023年，2月20日，星期三封闭群Closedcolony定义：以非近亲配种方式进行繁殖生产的一个种群，在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁殖四代以上称封闭群。第14页，共68页，2023年，2月20日，星期三封闭群的特点a、具有杂合性，从而避免近交衰退的出现。b、种群间遗传特性能保持相对稳定。c、群内个体间的反应性具有差异，重复性和一致性不如近交系。第15页，共68页，2023年，2月20日，星期三普通级动物

Conventional（CV）Animal微生物和寄生虫控制要求最低的实验动物。动物不携带主要的人兽共患病、自身的烈性传染病的病原体及体外寄生。一般在开放环境下饲养，在饲养管理中建立消毒防疫制度等。一般仅供作教学或预备实验时使用。第16页，共68页，2023年，2月20日，星期三清洁动物

Clean（CL）Animal要求动物不带有一些传染病的病原微生物及常见的体内寄生虫。在温、湿度可控的亚屏障系统中，进行饲养、繁殖生产或使用。空气要经过滤净化，饲养室要保持正压，所使用的笼具、垫料、器具、饲料和饮水等，应当实行灭菌处理。易于质量控制，非实验因素干扰少，有较好的敏感性和可重复性，是我国目前主要使用的质量控制等级的动物。第17页，共68页，2023年，2月20日，星期三无特定病原体动物

SpecificPathogen-free（SPF）Animal动物不携带可能干扰实验的进行或结果的特定微生物和寄生虫。来源于无菌剖腹产动物，在屏障系统中进行保种、饲育及使用。目前，SPF动物已是国际公认的标准的实验动物。第18页，共68页，2023年，2月20日，星期三无菌动物

Germfree（GF）Animal无可检出的一切生命体。此种动物自然界中并不存在，其来源是由普通动物经无菌剖腹产手术，幼仔置于无菌隔离器中，由人工哺乳或由其他无菌动物代乳饲育而成。第19页，共68页，2023年，2月20日，星期三悉生动物无菌动物是动物不携带任何以现有手段可检出的微生物和寄生虫。在无菌动物中人为地植入已知的一种或数种微生物的动物被称为悉生动物（GnorobioticAnimal），也叫已知菌动物。第20页，共68页，2023年，2月20日，星期三无菌动物和悉生动物都应置于无菌隔离装置中保育，饲养管理严格按照无菌条件处理。无菌动物和悉生动物主要是用在生物医学的研究领域，如：老年病、肿瘤、心血管病、人类疾病动物模型、免疫、病理和毒理、传染病、宇航医学等方面的研究。第21页，共68页，2023年，2月20日，星期三三、实验动物的饲育实验动物，动物实验以及其相关的科学研究适用的设施。用于动物生长、繁殖；保证动物实验的安全与质量。第22页，共68页，2023年，2月20日，星期三1、实验动物的房舍设施

开放环境亚屏障环境屏障环境隔离环境第23页，共68页，2023年，2月20日，星期三开放系统通常为单走廊专用房舍，采用自然通风或设有排风装置，有防虫、防鼠设施，要求笼具和垫料消毒、使用无污染的饲料，人员进出有一定的防疫措施。这类设施仅适用于普通级动物。前区：包括检疫室、办公室、休息室等。控制区：包括动物饲育室或动物实验室、清洁走廊、清洁物品储存室等。后勤处理室：包括污染走廊、洗刷消毒室、污物处理设施等。第24页，共68页，2023年，2月20日，星期三亚屏障系统又称为清洁级屏障系统，用于清洁级动物的饲育。其设施的结构及设备配置要求都与屏障系统大体相同，只是空气洁净度只要求达到10万级，管理上要求稍低于屏障系统，故称之为亚屏障系统。清洁区、污染区和外部区。第25页，共68页，2023年，2月20日，星期三人员：更衣--淋浴--更衣--清洁走廊--饲养室或动物实验室--污染走廊--洗刷消毒室--更衣--外部区域。物品：包装--高压消毒（已包装消毒的可经传递窗，清结笼具经有消毒液的渡槽）--清结准备室--清洁物品储存室--饲养室或动物实验室--（污物经包装处理）污染走廊--外部区域。动物：动物（带专用包装）--传递窗--检疫室--清洁走廊--饲育室或实验室--（实验后或生产供应）--（经包装）污染走廊--外部区域。第26页，共68页，2023年，2月20日，星期三屏障系统主要是用于SPF级动物的饲育。有正压屏障构造、负压屏障构造（生物安全屏障系统）也有用层流架（正压/负压）或隔离器作SPF级屏障系统。屏障系统设施，要求与外界隔离，空气经三级过滤净化后才进入屏障设施之内，空气洁净度为10,000级。除生物安全屏障系统为负压以外，通常应保持为正压，出风口设有防空气倒流装置。第27页，共68页，2023年，2月20日，星期三隔离系统主要设备是隔离器，分有正压和负压隔离器。隔离器及其辅助装置共同组成的隔离系统，用于饲养SPF动物、无菌动物和悉生动物。工作人员只能通过隔离器上的橡胶手套来进行饲养或实验。物品是通过包装消毒后，由灭菌渡舱或传递窗传入；动物是经由无菌剖腹产的方法进入；空气经高效过滤，空气洁净度达100级，无菌并维持正压状态。第28页，共68页，2023年，2月20日，星期三2、动物饲养的辅助设施和设备

包括笼具、笼架、饮水装置和垫料等，并还有层流架、隔离罩和运输笼等。其中，层流架和隔离罩等设备可在房舍设施中独立使用，隔离罩更是现今用于无菌动物饲育和实验的主要设备。第29页，共68页，2023年，2月20日，星期三笼具和笼架笼具要求能对动物提供足够的活动空间，通风和采光良好;坚固耐用，里面的动物不会逃逸，外面的动物不会闯进；操作方便，适合于消毒、清洗和储运；成本低廉，经济实用。笼架是承托笼具的支架，使笼具的放置合理，有些还设有动物粪便自动冲洗和自动饮水器。第30页，共68页，2023年，2月20日，星期三饮水设备小动物多使用不易破碎的饮水瓶；大动物，如羊、犬等多使用饮水盆。制造材料要求耐高温高压和消毒药液的浸泡。自动饮水器，有方便操作，节省劳力的优点；但易漏水，供水管道不易清洗、消毒，国内使用不普遍。第31页，共68页，2023年，2月20日，星期三饲养笼和饮水瓶第32页，共68页，2023年，2月20日，星期三层流架层流架带有空气净化装置和通风系统，置于普通房间内，可独立运转，适合于小型和短期的使用。第33页，共68页，2023年，2月20日，星期三隔离罩保持罩内无菌环境的全密封装置，是无菌动物饲养、实验操作和实验观察的唯一设备。它主要是作无菌控制，其他环境指标由罩外设备控制，好的设备可维持1--3年的罩内无菌状态。用于无菌动物的隔离罩是正压装置，如作烈性感染实验应采用负压隔离罩。第34页，共68页，2023年，2月20日，星期三隔离罩第35页，共68页，2023年，2月20日，星期三运输笼国际上常用的运输笼具带有空气过滤通风系统和控制温、湿度的装置，运输车辆上也装有各种环境指标的控制系统，形成一个可移动的实验动物饲养设施。我国动物运输时，多采用在普通饲养盒外包无纺布的简易运输笼。第36页，共68页，2023年，2月20日，星期三运输笼第37页，共68页，2023年，2月20日，星期三垫料能吸附水分、动物的排泄物，维持笼内和动物本身的清洁卫生，垫料应不含挥发性、刺激性物质，无毒性，不会干扰动物实验。原料常用锯末、木刨花、木屑、碎玉米芯等。垫料的原材料常会携带各种微生物和寄生虫，使用前要经加工处理、消毒灭菌、除虫等。欧洲国家多用白杨木屑做垫料，而美国多用碎玉米芯，考虑到了材料的毒性因素和取材的难易。目前我国实验动物垫料尚未标准化，多采用混合木屑，其成分和毒性都不确定。第38页，共68页，2023年，2月20日，星期三空气过滤系统空调系统灭菌消毒系统第39页，共68页，2023年，2月20日，星期三3、P级实验室P级：指不同生物安全级别(病原体危险程度的分类)病原体按照其危险程度可分为：Pl、P2、P3、P4第40页，共68页，2023年，2月20日，星期三一类(P1级)在通常条件下，没有或很少有危险的病原体。实验室的设汁与清洁级实验动物实验室相似，并配备—般微生物实验室所需仪器和设备。第41页，共68页，2023年，2月20日，星期三二类(P2级)有一般潜在危险性的病原体。用一般实验技术可以预防，而在一些意外情况，如注射器刺伤皮肤，可引起疾病，须配备生物安全框第42页，共68页，2023年，2月20日，星期三三类(P3级)具有特殊危险的病原体，需特许才能引进，包括23种病原体。中科院武汉病毒所P3实验室武汉大学P3实验室武汉生物制品所P3实验室第43页，共68页，2023年，2月20日，星期三A3实验室与P3实验室生物安全三级动物实验室的英文缩写是ABSL－3，简称A3实验室，也就是原来的P3动物实验室。进A3实验室要过三关第一关，是签订知情同意书第二关，是要进行严格体检。体检内容包括心肺胸腔透视和验血（保留本底血清）等。如果检查发现科研人员心脏机能不健全，或存在呼吸道疾病，就不能进入该实验室。第三关，是培训。实验室工作人员，经卫生部和国家实验室认可委员会组织的专业培训合格，获得国家颁发的证书后，才可入内。第44页，共68页，2023年，2月20日，星期三科研人员进入实验室，穿戴防护衣帽得花半小时。A3实验室深入地下12米，即使发生6级地震，里面的病毒也绝不会外泄。动物住在“超五星级宾馆”第45页，共68页，2023年，2月20日，星期三四类(P4级)对实验人员极端危险或可造成严重流行病而需要严格控制条件的病原体。还包括由国外进口的属于三类的病原体。国家P4实验室：武汉病毒研究所第46页，共68页，2023年，2月20日，星期三第47页，共68页，2023年，2月20日，星期三第48页，共68页，2023年，2月20日，星期三普通动物饲养房食物水温度湿度光线空气笼具架子第49页，共68页，2023年，2月20日，星期三四、实验动物学第50页，共68页，2023年，2月20日，星期三1实验动物学的研究范围实验动物遗传育种学实验动物医学实验动物微生物学与寄生虫学实验动物生态学实验动物营养学实验动物饲养管理学动物实验技术第51页，共68页，2023年，2月20日，星期三动物实验是生命科学实验研究中的重要组成部分。对实验动物进行科学的繁育，实施严格的质量监测和管理，其目的就是使动物实验研究准确无误而更接近真实，使实验结果具有科学性和重复性。动物在生命活动中的生理和病理过程，与人类或异种动物都有很多相似之处，并可互为参照。2实验动物学的地位第52页，共68页，2023年，2月20日，星期三实验研究的四大基本要素：Animal（动物）、Equipment（设备）、Information（信息）、Reagent（试剂）实验动物科学已经成为现代科学技术不可分割的组成部分。直接影响着许多领域研究课题成果的确立和水平的高低。许多具有里程碑意义的划时代的研究成果，往往与实验动物和动物实验密切相关。第53页，共68页，2023年，2月20日，星期三3实验动物在各领域中的应用

生命科学（医学）方面制药化工，轻工食品方面畜牧和农业科学方面重工业和环境保护方面国防和军事科学方面第54页，共68页，2023年，2月20日，星期三附：奥古斯特·克劳格原理

TheAugustKroghPrincipleAugustKrogh是著名的丹麦生理学家，由于他对微血管的解剖和功能的出色研究而于1946年获得诺贝尔生理医学奖。1929年，他提出“对于很多科学问题，总会有一种动物最适合于研究”，这被后人们称为“奥古斯特·克劳格原理”。第55页，共68页，2023年，2月20日，星期三模式生物(modelorganism)果蝇、斑马鱼、大肠杆菌、线虫、大鼠、小鼠等。利用模式生物进行实验研究的优势：1）研究者多、知识积累快速，研究人员容易找到合作研究的对象。2）相关的研究资源，如抗体、试剂等较为丰富，容易获得。3）这些模式生物的基因组信息已经逐步得到开发。第56页，共68页，2023年，2月20日，星期三模式动物或模式生物的地位和作用是不可替代的。由于生物的多样性，生存环境的多样性，生物生理功能的多样性，需要我们研究更多的物种，在更多的环境条件下，更多的复杂因子处理下，观察和研究有机体的生理变化调节等。第57页，共68页，2023年，2月20日，星期三奥古斯特·克劳格原理可以扩展到组织、器官、细胞、分子水平（蛋白质和基因）。这样就可以更容易获得预期的结果，甚至会有意想不到的发现。第58页，共68页，2023年，2月20日，星期三1.1956年联合国教科文组织与医疗科学国际组织和国际生命科学会联合成立了国际实验动物委员会（InternationalCouncilonLaboratoryAnimalScience，ICLAS），中国1987年正式被接纳为该委员会的成员国。四、实验动物学发展概况第59页，共68页，2023年，2月20日，星期三2、实验动物科学的发展由技术上的严格要求转向人道主义的管理，提倡实验动物福利保护。第60页，共68页，2023年，2月20日，星期三动物保护主义/动物解放运动

1、完全禁止用动物进行科学实验

2、提倡素食

3、禁食野味

4、禁用畜产品（皮革、裘皮、羊毛）

5、禁止笼养鸡、工厂化养猪

6、禁止马戏团野蛮训练

7、禁止活体取药（熊胆汁、鹿茸）第61页，共68页，2023年，2月20日，星期三科技界的应对——3R信条替代（Replacement）减少（Reduction）优化（Refinement）第62页，共68页，2023年，2月20日，星期三3、实验动物科技发展国际化，供应社会化，质量标准化，生产