《医学实验动物学》05第四章 实验动物的环境控制下

物理因素—温度湿度、气流速度、光照、噪声、换气次数和空气洁净度。

化学因素--营养（饲料、饮水）、空气质地、消毒剂、杀虫剂等。

生物因素--同种生物、异种生物。

居住因素--房舍、笼具、垫料、供食器、供水器等。

环境因素分类回顾精选课件四、居住因素

动物实验主要设施和设备介绍

精选课件1、我国实验动物设施

和设备发展历史50-60年代：开放系统。仅以控制温度为主。70年代：开放系统为主，开始建立屏障系统。80年代：屏障系统为主，在动物生产和实验中开始使用层流架、隔离器。

精选课件90年代：制定并实施实验动物设施环境控制指标试行标准；广泛使用清洁级以上实验动物，普遍采用屏障设施、隔离器、层流架等设施设备进行动物实验和生产，开始引进和自行研制“独立通气笼盒”（IVC）。精选课件2000年至今：02年5月实验动物国标系列（GB14920-14925）正式颁布执行，上海等地区动物生产和动物使用实行许可证制度。动物实验环境指标、设施设备、人员上岗资格、管理制度是主要检测和考察内容。精选课件2、动物实验设施分类和主要功能精选课件按微生物、寄生虫等环境控制指标分类

1.开放环境(OpenSystem）

2.屏障环境（BarrierSystem）

3.隔离环境（IsolationSystem）

精选课件1.开放环境：

室内正压，保持温度。空气洁净度不作要求。精选课件2.屏障环境：

空气洁净度10000级。恒温。空气通过调节形成清洁走廊、动物实验室、污染走廊和外界的空气压强梯度差（>20帕）。精选课件3.隔离环境：

空气经过超高效过滤（滤过率达99.7%），静态空气洁净度为100级。恒温恒湿。正压（100-150帕）。精选课件开放环境（1）☆该系统类型内动物生活环境与大气直接相通，受气候影响程度大。☆一般室内配备独立空调，用以调节温度，并设有进气风扇和排气风扇，要求室内保持正压（进气量>排气量）。☆一般没有空气过滤、净化装置，对操作实验人员、物品、气流等也不作单向流程要求。

精选课件开放环境（2）

☆一般只对垫料进行高压灭菌。饲料直接供给颗粒料（啮齿类、兔子等），直接饮用自来水。☆开放系统设施简便，对不同种类动物没有固定的设计模式，投资低廉。☆可饲养普通级动物或进行普通级动物实验。精选课件

开放系统设施示意图

开放环境设施示意图动物饲养架动物饲养架动物饲养架进气方向排气方向动物饲养架精选课件屏障环境（1）☆屏障环境设施内动物生活环境受气候影响较小，设施内外空气由专门通道送入和排出。☆屏障环境空气实施过滤净化，送入内部区域的空气洁净度要求达到10000级。精选课件☆恒温处理后的空气通过调节形成清洁走廊、动物实验室、污染走廊和外界的空气压强梯度差（>20帕）。☆操作人员穿戴灭菌衣帽鞋和手套、口罩，并遵循单向流程进、出。屏障环境（2）精选课件

☆饲料、垫料、笼器具等动物生产和实验所需物品必须进行灭菌。

☆在屏障环境设施内可以进行SPF级或清洁级动物饲养和实验。

☆有条件的地方实行电脑监控。屏障环境（3）精选课件动物实验室动物实验室动物实验室高压灭菌柜

清洁走廊更衣室风淋室内准备室外准备室屏障环境（系统）示意图

人员走向物品走向“箭头指向不可逆行”污染走廊精选课件

☆隔离环境动物实验设施是在普通环境下利用专用动物实验隔离器（Isolator）进行动物饲养和动物实验。

☆隔离器内送入和排出的空气都经过超高效过滤（达到99.97%滤过率），静态空气洁净度为100级。隔离环境（1）精选课件☆操作人员通过透明薄膜或有机玻璃进行观察，通过附设在隔离器上的手套进行实验和饲养操作。☆物品经过严密包装、高压灭菌传入，而温湿度需要室内空调或中央空调控制调节。隔离环境（2）精选课件精选课件

按设施用途和主要功能分类

1.实验动物生产设施（ProductionFacility）

2.动物实验设施（ExperimentalFacility）

3.特殊动物实验设施（SpecialExperimentalFacility）

精选课件动物实验设施的基本组成（1）1.隔离检疫室或健康动物观察室：供由外界引进或购入的动物检疫、隔离、观察用。

2.手术室：动物外科实验、麻醉等。

精选课件3.饲养观察室：实验处理后进行饲养观察、得出实验结果的场所。为整个设施的主体。4.动物术后护理室。动物实验设施的基本组成（2）精选课件动物实验设施的基本组成（3）5.实验室：动物病理、生化、微生物、营养等实验场所。

6.洗刷消毒灭菌室：笼器具、饮水瓶清洗、打包、高压灭菌。

精选课件7.废弃物处理设施：污物、动物尸体处理等。8.其它设施：实验动物纪念碑等。动物实验设施的基本组成（4）精选课件特殊动物实验设施（1）用途：出于保护操作人员和实验人员安全、保护环境需要，主要用于有害、致病微生物感染实验。精选课件基本要求：

１.饲养及实验操作区域空气负压或使用隔离器间接操作。２.排出的气体以及实验后的废弃物必须经过无害化处理。特殊动物实验设施（2）精选课件动物实验中常用的设备精选课件（一）不锈钢平板架+塑料饲育盒

1.用途：啮齿类动物实验观察。

2.对环境要求：安放在屏障系统内，可达到清洁级标准。精选课件（二）不锈钢兔笼+托盘

1.用途：兔子、豚鼠等动物实验观察。

2.对环境要求：安放在屏障系统内，可达到清洁级标准。精选课件（三）不锈钢水冲式兔笼架（三）自动水冲式不锈钢兔笼架

1.用途：兔子、豚鼠等动物实验观察。

2.对环境要求：安放在开放环境内，可达到普通级标准。精选课件（四）洁净层流柜（LaminarAirFlowRack，层流架）

层流架可看作是一个小型屏障系统，是一种动物实验和饲育的专用设备。层流架通过连续送入高效过滤空气，在动物饲养层内及玻璃移门前相应范围形成20帕以上的正压，为实验动物提供并保持了安全、洁净、舒适的清洁级或SPF级生活环境，尤其适合进行各种啮齿类动物实验。精选课件层流架结构图（1）精选课件层流架结构图（2）精选课件精选课件精选课件1.层流架的主要结构

层流架主要由送风机、空气过滤系统、动物饲养层和控制指示系统等部分组成。一般层流架设有操作层，双体层流架还配有操作台和物品储藏室。精选课件

以36型层流架为例:☆室内恒温空气由送风机从进风口吸入，经初效过滤膜、中效过滤袋、高效过滤器三级过滤，洁净空气进入静压仓，再送入各个动物饲养层；☆废气通过回风槽汇集后，经位于顶端的排风口集中排出室外。☆层流架的风量、风速和换气次数可以通过控制面板上的调速器进行调节。2.层流架的工作原理精选课件

☆

有关动物饲养和动物实验的操作都应在层流架操作层或配套超净工作台内行。

☆

饲养和实验所需的物品如笼具、饮水瓶、实验器械等必须进行灭菌处理。

☆饲料可选用小包装真空Co60辐照灭菌料。

3.层流架的基本操作要求精选课件（五）独立通气笼盒系统（IndividuallyVentilatedCages，简称IVC）

☆

IVC是一种新型的动物饲育和动物实验设备。

☆

IVC主要由笼盒、笼架和控制机箱等三部分组成。

☆动物饲养和动物实验操作在配套设备----超净工作台中进行。

精选课件IVC系统示意图精选课件1.IVC笼盒（1）精选课件

☆

笼盒上盖帽由紧固夹与下面的饲育盒密封连接。

☆上盖帽后侧设有进风口和回风口，分别与设在笼架上的进风、回风阀门连接。

1.IVC笼盒（2）精选课件

☆笼盒是动物生活的地方。进风口送入的洁净、恒温空气直接作用到笼盒内，动物产生的废气经笼盒回风口排出。

☆每个独立的笼盒相当于一个微型屏障系统，笼盒之间不发生气体交换，可防止互相感染。1.IVC笼盒（3）精选课件2.IVC笼架（1）

☆笼架一端以总进风软管与控制机箱连接。☆连续送入的过滤、恒温空气经机体进风管、机体送风支管、笼盒进风口及自锁阀进入笼盒，使笼盒内动物生活环境始终保持洁净和适宜的状态，并形成笼盒内外20帕以上的压强差。

精选课件☆笼盒内气体再经过笼盒回风口及自锁阀、机体回风支管、机体回风管、总回风软管、室内固定排风管，最后完全排到室外。2.IVC笼架（2）精选课件☆控制机箱内安装初、中、高效三级过滤器。

☆两套风机组分别负责送风和排气，通过风量调节阀控制压强差。3.IVC控制机箱（1）精选课件

☆温湿度根据标准或需要可以预先设定控制范围，如果超出范围设备会自动报警。

☆机箱面板上设有送排风机工作电流、电压指示表和调节器，笼盒内温湿度指示表，笼盒内外压强差表。3.IVC控制机箱（2）精选课件4.IVC系统的优越性

☆IVC系统大幅度简化了一般屏障系统的操作程序。

☆IVC通过空气高效过滤，动物在笼盒内可维持SPF级洁净环境指标。

精选课件

☆由于废气集中外排，操作人员和实验人员与动物相对隔离，有效地保护了工作人员的身体健康。4.IVC系统的优越性（2）精选课件四.饲料营养对实验动物的影响精选课件

1.实验动物与野生动物、家畜禽

对营养和饲料的不同要求：

A．离开大自然，实验动物已经不可能直接从野外获取食物来满足其生命要求；

B.长期人工培育和饲养，这种从野外觅食的本领逐渐消失或减退；

精选课件

C.

消化器官或功能逐步改变；

D．特殊种类或品系对营养和饲料有特殊的要求；

E.由于微生物等级要求，实验动物饲料的微生物质量有严格的标准。

精选课件

因此，饲料配合是否合理，提供给动物食物数量的多少、质量的优劣，直接关系到实验动物的质量----体重、体长、被毛状态、对实验处理的耐受力、抗疾病能力，甚至寿命。对供作医学实验用动物，为了保证科研实验的顺利进行，必须给动物提供营养全价、数量充足、新鲜、无污染的标准化饲料。精选课件2、营养和饲料

营养

-----动物从外界摄取自身所需要的食物，经消化、吸收，用来维持生命活动的行为或作用。

精选课件动物的食性

因消化器官结构和生理功能上的差异，动物对选择食物的不同习性。精选课件“标准化饲料”

根据不同动物的营养需求和动物的食性，经人工配合、加工而成的营养全面、适口性好、符合微生物要求的饲料。精选课件3.实验动物饲料的营养组成

蛋白质有机脂肪无氮浸出物碳水化合物饲料维生素粗纤维水分无机灰分（无机盐）精选课件4.主要营养素的作用

蛋白质脂肪碳水化合物维生素水分无机盐1.蛋白质和氨基酸（ProteinandAmino-acid）：

组成蛋白质的主要化学成分是C、H、O、N，含氮（N）量约为16%。饲料中的蛋白质经动物摄入、消化分解为简单的氨基酸后，吸收、合成转变为自身动物体蛋白。

精选课件2、碳水化合物和脂肪（CarbohydratesandFats）

碳水化合物是构成机体组织和生命物质的重要成分。碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维。无氮浸出物在营养方面的主要功能是提供热能，有剩余时可以转变为体内脂肪储存。粗纤维包括纤维素、半纤维素和木质素，是一般动物比较难以利用的部分。精选课件

脂肪是动物生命活动中能量的主要来源，也是构成机体器官、组织、神经的物质，并具有保暖、缓冲作用。一些脂溶性维生素（A、D、E、K等）必须溶解在脂肪中才会被消化、吸收。精选课件3、维生素（Vitamine）

参与动物正常代谢活动所必需的营养素。维生素以辅酶、辅酶前体进行酶系统工作。实验动物对各种维生素需要量不大，但是在各种代谢活动中的作用不可替代。多数种维生素体内不能合成或合成量不足，需要靠常规饲料或者维生素添加剂供给。维生素分脂溶性和水溶性两类。精选课件脂溶性和水溶性维生素

脂溶性维生素维生素A、D、E、K等。水溶性维生素维生素C、B族等。精选课件4、矿物质（Mineral）

矿物元素是动物骨骼、血液、乳汁等的重要成分。所有的籽实类饲料及其秸秆等副产品中都缺乏钙，青绿饲料中缺乏氯和钠，多汁饲料中缺乏钙、磷、钠、氯，动物性饲料尽管富含矿物质，但因其价格较贵，饲料中的配入量一般不大。因此，在动物饲料配合过程中，必须注意补充矿物质饲料。常用的矿物质补充饲料为食盐、石灰石、骨粉、贝壳等。

精选课件5.实验动物的

常规营养需要

精选课件表1小鼠大鼠常规饲料营养成分指标指标维持饲料生长繁殖饲料水分，%≤1010粗蛋白，%≥1820粗脂肪，%≥44粗纤维，%≤55粗灰分，%≤88钙，% 1.0-1.81.0-1.8磷，% 0.6-1.20.6-1.2钙：磷，% 1.2-1.7：11.2-1.7：1精选课件表2犬常规饲料营养成分指标指标维持饲料生长繁殖饲料水分，%≤1010粗蛋白，% ≥2024粗脂肪，% ≥4.56.5粗纤维，% ≤33粗灰分，% ≤99钙，% 0.7-11.0-1.5磷，% 0.5-0.80.8-1.2钙：磷，% 1.2-1.4：11.2-1.4：1精选课件表3猴常规饲料营养成分指标水分，%≤1010粗蛋白，% ≥1621粗脂肪，% ≥45粗纤维，% ≤44粗灰分，% ≤77钙，% 0.8-1.21.0-1.4磷，% 0.6-0.80.7-1.0钙：磷，% 1.2-1.5：11.2-1.5：1精选课件表4兔常规饲料营养成分指标水分，%≤1111粗蛋白，% ≥1417粗脂肪，% ≥33粗纤维，% ≤10-1510-15粗灰分，% ≤99钙，% 1-1.51.0-1.5磷，% 0.5-0.80.5-0.8钙：磷，% 1.3-2.0：11.3-2.0：1精选课件6.实验动物的特殊

营养需要精选课件

大小鼠

☆大鼠和小鼠对营养需要大致相同。

☆粗蛋白质要求在20%以上，消化能15910KJ/kg。☆为提高繁育母鼠的受孕率，饲料中应有足够的维生素E。

☆大小鼠自身能够合成维生素C，无须在饲料中特意添加。精选课件

豚鼠

☆属草食动物，怀孕期长，成熟较晚。饲料粗蛋白含量要求20%左右。☆由于盲肠发达，能有效地消化利用粗纤维，饲料粗纤维在16%左右。

☆豚鼠体内不能合成维生素C，必须在饲料中添加。精选课件

兔子

☆亦属草食动物。兔饲料中粗纤维含量不低于15%，粗蛋白质比例也在15%左右。☆一般兔饲料中加入一定量的干草，以提高粗纤维百分比，这对防止兔腹泻这种常见病是至关重要的。

☆兔子有“食粪癖”。精选课件

犬

☆属于肉食动物，饲料中粗蛋白含量要求达到25-30%，而粗纤维相对比例低一些。

☆犬对维生素A、D、B1、B2需要量较大。

精选课件

猴

☆属于非人灵长类，食性与人相近，对营养要求比较高。

☆一般以面粉、豆粉、玉米粉、鸡蛋、食盐等制成饼干作为主食。

☆猴饲料中粗蛋白质含量占24-26%左右。猴对维生素C特别敏感，如果缺乏可造成牙龈出血，精神萎靡，长期缺乏或不足会导致死亡。

☆每天定量供给新鲜水果和蔬菜，或在主食中加入维生素添加剂，可以避免猴维生素缺乏症的产生。

精选课件7.颗粒饲料

A.饲料质地和形状的演变

精选课件B.颗粒饲料的优越性

☆

易消化吸收。

☆

营养成分全面、固定。

☆

粉尘量少。

☆加工过程杀灭不少微生物和虫卵，普通动物可直接饲喂。

☆

易贮藏运输，易保存。

☆

易进行进一步灭菌处理。精选课件8.实验动物的饮水要求水质要求：城市饮用水三级标准净化处理：过滤；净水酸化处理：pH2.5-3.0灭菌处理：精选课件9.实验动物饲料的灭菌方法消毒与灭菌消毒----主要用化学方法在一般环境中抑制或杀死微生物灭菌----在特殊包装的条件下，彻底杀灭微生物精选课件灭菌方法1．高温高压蒸气灭菌：A.

预真空灭菌（俗称“干消毒”）