动物生物安全实验室

动物生物安全实验室

及其实验活动的

技术原理、设置要求和安全管理

一、实验动物及实验动物设施的简介二、动物实验室产生生物危害的来源

三、动物生物安全实验室设施与防护要求

（一）实验动物设施的一般生物安全管理要求

（二）动物实验过程（活动）的行为规范

四、各级动物生物安全防护实验室技术原理、设置要求和安全管理

五、无脊椎动物使用安全原则

六、相关的法律、法规和部门规范一、实验动物及实验动物设施的简介：以科学研究为目的而进行科学饲养、繁殖的动物称之为实验动物。有人称之为“活的试剂”。它包括严格意义上的实验动物即在一定的环境条件控制下，经过科学的育种、繁殖生产，遗传背景清楚，携带的微生物状况明确，并对其生态学、生物学、生物化学、形态结构了解的特殊动物如大鼠、小鼠、金黄地鼠、豚鼠、家兔、犬和小型猪等。也包括一部分家畜、家禽和一些未经过人工驯化的野生动物，如猫、羊、非人灵长类、鸡、鸭、鸽、蛇、蛙类等等。实验动物设施是进行实验动物饲养、保种维持、生产、实验研究、实验等设施的总称。医疗卫生机构的实验动物设施一般包括更衣室、淋浴室、洗涤消毒室、监控室、洁净区外库房、样品室、样品配置、手术室、行为实验室、动物尸体及废物存放室、洁净区内库房、动物检疫室、大、小鼠饲养室、家兔饲养室、豚鼠饲养室等等。（一）实验动物设施1、屏障系统实验动物环境设施的基本要求2、实验动物设施分类

1、屏障系统实验动物环境设施的基本要求最适宜温度：20-25℃，温差：3℃或4℃适宜的相对湿度：40-70%换气次数：10-20次/小时，洁净程度越高，要求换气次数越多。气流速度：0.1-0.2m/s。压强梯度：洁净区高于污染区，每级压差20-50Pa。合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。光照：工作照度150-300lx,动物照度18-30lx，明暗交替时间12/12或10/14。噪声：60lb以下，避免高频率噪声和超声波的干扰。氨浓度：不大于14㎎/m3。动物环境设施指标应符合GB14925-2001要求：见下表1、2表1实验动物繁育、生产设施环境指标（静态）项目指标小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠犬、猴、猫、小型猪鸡普通环境屏障环境隔离环境普通环境屏障环境隔离环境屏障环境温度，℃18～2920～2616～2820～2616～28日温差，℃≤-4-44相对湿度，%40～70换气次数，次/h8～1010～20120～5028～1010～20120～50210～202气流速度，m/s0.1～0.2压强梯度，Pa-20～502100～150-20～502100～15020～502空气洁净度，级-10000100-1000010010000落下菌数，个/皿≤303无检出303无检出3氨浓度，mg/m3≤14噪声，dB≤60工作照度150～300动物照度15～20100～2005～10昼夜明暗交替时间，h12/12或10/14注：表中氨浓度指标为动态指标。一般采用全新风，保证动物室有足够的新鲜空气。如果先期去除了粉尘颗粒物和有毒有害气体，不排除使用循环空气的可能，但再循环空气仅限于同一单元，新鲜空气不得少于50%。并保证供风的温、湿度参数。单走廊设施必须保证饲育室、实验室压强最高。表2动物实验设施（设备3）环境指标（静态）

项目指标小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠犬、猴、猫、小型猪鸡普通环境屏障环境隔离环境普通环境屏障环境隔离环境屏障环境温度，℃19～2620～2516～2618～2216～26日温差，℃≤43433相对湿度，%40～70换气次数，次/h8～1010～20120～5028～1010～20120～50210～202气流速度，m/s0.1～0.2压强梯度，Pa-20～502100～150-20～502100～150100～1502空气洁净度，级-10000100-10000100100落下菌数，个/皿≤303无检出303无检出无检出氨浓度，mg/m3≤14噪声，dB≤60工作照度150～300动物照度15～20100～2005～10昼夜明暗交替时间，h12/12或10/14注：表中氨浓度指标为动态指标。一般采用全新风，保证动物房有足够的新鲜空气。如果先期去除了粉尘颗粒物和有毒有害气体，不排除使用循环空气的可能，但再循环空气应取自于无污染区域或同一单元，新鲜空气不得少于50%。并保证供风的温、湿度参数。单走廊设施必须保证饲育室、实验室压强最高。此处动物实验设备系指动物饲养和实验时，保障动物所处的局部环境应达到本环境指标的设备。2、实验动物设施分类实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类。开放系统（opensystem）；屏障系统（barriersystem）；隔离系统（isolationsystem）。不同的实验动物设施环境级别对应于不同的动物级别，二者的对应关系见下表

动物级别和洁净度的对应关系

动物级别环境级别（洁净度，落下菌）普通动物开放系统（－，30个/皿）SPF动物屏障系统（万级，3个/皿）无菌动物或悉生动物隔离系统（百级，0个/皿）（二）实验动物级别一级动物（普通动物）不携带主要人畜共患病和动物烈性传染病的病原。二级动物（清洁动物，国际上无此等级）除不能携带主要人畜共患病和动物烈性传染病的病原外，不能携带对动物危害大和对科研干扰大的病原。三级动物（SPF级，无特定病原体动物）除一、二级动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科研干扰大的病原。四级动物（无菌动物）不携带可检出的一切病原体。悉生动物则是在无菌动物物体内移入一种或几种已知微生物后的动物。二、动物实验室产生生物危害的来源：动物生物安全实验室是一种特殊的通过人工或自然感染进行动物感染实验的实验室。第一、动物性气溶胶（AnimalAerosol）的产生：感染动物在观察饲养期间，它们在呼吸、排泄、抓咬、挣扎、逃逸、跳跃时，在更换垫料、饲料，进行感染接种（特别是鼻腔内接种）时，在尸体剖检、病理组织、排泄物的处理等过程中会大量产生传播危害性极大的动物性气溶胶。因此对气溶胶的生物安全防护，应当是动物实验室建设中的核心。第二、实验动物，特别是实验用动物(Experjmentalanimals)本身可能患有能感染人的人畜共患病（zoonoticDisease）。病例如下：动物实验室出现的这两大危害有力说明：动物实验室无论在操作技术规范的制订，个人安全防护设备的设置，以及实验室设施的设计和建设上，都有很大的特点和特殊的要求。第一种危害要用实验室设施（二级隔离）来防范，通过静态隔离（负压梯度）动态隔离和排风处理（HEPA过滤）等措施，把产生的动物性气溶胶牢牢地控制在污染区内，确保不向外环境扩散。第二种危害，则要用安全防护设备（一级隔离）和其他个人防护设备（personnelprotectiveEquipmentPPES）来防止病原微生物对实验人员的感染。三、动物生物安全实验室设施与防护要求：生物安全动物实验室的设计原则就是要做到三保护：保护人、保护环境和保护实验动物。

保护人员免受相关危害。如感染、过敏、中毒或被动物抓挠撕咬等；

保护动物即保证实验动物质量和保证人道主义使用实验动物；

保护环境即保证室内空气、污水及废弃物（垫料、粪便、动物组织、动物尸体）等不污染室外环境。为达到三保护的原则，生物安全动物实验室主要通过设施（Facilities）、设备（Equipment）、人员及素质（Practices）的有效结合加以实现。（一）实验动物设施的一般生物安全管理要求：防护设施（secondarybarrier,二级屏障）：实验室的设施结构和通风设计构成二级物理防护。二级防护的能力取决于实验室分区和室内气压，要根据实验室的安全要求进行设计。一般把实验室分为洁净、半污染和污染三个区。实验室的墙壁保持密闭，空调通风的气流方向永远保持：外界－HEPA－洁净区－半污染区－污染区－HEPA－外界。防护设备（primarybarrier,一级屏障）：包括各级生物安全柜和个人防护器材。人员及素质:良好的专业训练和技术能力对保证实验室生物安全具有重要的作用。动物房和生物安全实验室一样，主要根据所研究病源微生物的危害评估结果和危害程度分类划分为一级、二级、三级和四级动物安全水平。在生物因子方面，包括常规传播途径、所用的体积和浓度、接种途径和是否能以何种方式排毒及生物因子的总体危险程度。在动物方面，包括动物的性质，比如它们的侵犯性和咬、抓倾向，它们天然的体外寄生虫，易感的动物病及可能释放的过敏原和动物接种病原微生物后可能产生的结果等等。

由于实验动物常采取群体饲养，极易造成动物疾病的暴发和流行。造成动物传染病流行的病原多种多样，有的病原宿主广泛，属人畜共患病，可同时引起人和动物的疾病，就更具危险性。严格实验动物房的管理制度，预防在先，是杜绝人和动物间疾病传播的根本保证。包括：1、保障实验动物房生物安全的基本措施2、实验动物的检疫和疾病的控制及处理3、实验动物房的消毒措施1、保障实验动物房生物安全的基本措施(1)实验动物设施为单独区域，与办公和其他实验场所分开。(2)工作人员应经过适当培训。（3）具有一定规模的实验动物室建筑，周围至少应有20m卫生间隔区。不同种属、不同品系、不同来源的动物必须分室饲养，不同对象、不同内容的实验分室进行。各室之间定向气流不能交叉循环。（4）定期检测，更换高、中、低效滤膜，保持系统处于良好状态。（5）选用具备有效动物繁育合格证书的动物，（6）动物、工作人员、物品分别进入屏障及隔离系统，并只能由洁净度高的区域向洁净度低的区域定向移动。房间随时关门。

工作人员更换工作服，戴帽、手套、口罩、鞋套，风淋后方可进入。

动物由动物传递窗，外包装经紫外线照射或喷洒消毒液后传入，入室后检疫3-7天。所有样品、饲料（r辐射灭菌）由物品传递窗经紫外线照射或喷洒消毒液后传入。

非实验用品（如食物、饮水、香烟等）一律不得带入动物实验室。（7）器具、饮水瓶、垫料等须经高压灭菌后方可使用。动物饮用、屏障系统内使用灭菌水。（8）每周更换笼具、饮用水两次。用过的器具及时清洗并高压消毒。实验结束后及时清洗并消毒。（9）按操作规程抓持、固定动物，实验操作。（10）设置安全出口、出口指示、灭火器械。配置应急洗眼器。（11）废弃物由污物走廊传出。专门放在指定位置统一处理2、实验动物的检疫和疾病的控制及处理

（1）凡外来实验动物至少经过3天以上的隔离检疫。（2）试验和研究开始前，要保证动物无任何疾病，并保证动物避免可影响研究目的及实施的因素。（3）动物发生疾病死亡应及时进行病理尸检或其他实验室检查，作出诊断，提出处理意见。当动物发生传染病时，原则上全部销毁。房屋、用具、笼架、垫料、衣帽等必须进行彻底消毒。动物室封锁一段时间才能使用。必要时报告试验负责人及主管部门。（4）实验动物发生烈性传染病流行时，应立即上报实验动物检定机构，同时采取严格的隔离消毒措施，以免传染病的蔓延。（5）尸体处理：尸体处理一般要求焚烧，深埋，大型动物可消毒加工后利用。3、实验动物房的消毒措施SPF级动物实验室的一般日常清洁消毒制度可结合各实验室的不同硬件，但都应满足动物级别和洁净度基本要求。（二）动物实验过程（活动）的行为规范：

1、实验动物的饲养和使用应遵守国家有关的法律和法规。2、应明确使用实验动物的理由和目的。使用实验动物的最终目的实应提高人类和动物的健康、加速科学发展、促进社会进步。3、明确实验所使用动物的种类和数量，动物的数量应满足统计学的要求。（二）动物实验过程（活动）的行为规范：

4、完善标准操作规程，避免或减轻因实验对动物造成的不适和痛苦。包括使用适当的镇静、镇痛或麻醉方法；禁止在非麻醉状态下进行手术。5、严格按标准操作程序实施实验后动物的处理，包括麻醉、实验后的护理或用麻醉方法处死。6、实验过程中要求保证实验动物的良好生活条件，包括饲养环境、符合需求的饲料及细心的护理等。保证其生活习性，保证其健康和舒适。7、研究人员和实验动物操作人员应接受实验动物的基本知识和操作技能等方面的培训。8、使用过程中要求保证周围环境和实验人员的安全。1、实验动物的基本使用程序和要求（1）实验室如需要使用实验动物，应首先向生物安全和伦理委员会提出申请，填写申请表（见附件，《实验动物使用申请表》）。（2）使用实验室得到认可后，根据申请中申请的动物种属和数量，安排实验动物的饲养和使用。（3）实验动物必须在指定的区域内饲养和使用，禁止在实验室饲养动物。实验操作结束时，动物须返回指定的饲养区域内，不能在实验内过夜。（4）动物实验应在实验室内指定的区域进行。2、含有感染性材料的动物实验要求

（1）涉及感染性材料的操作要在生物安全柜中进行，并防止泄露在安全柜底面。操作包括感染动物的剖检、组织的取材、采血及动物的病原接种。（2）动物笼具在清洗前先做清除污染处理。（3）污物、一次性物品需放入医疗废物专用垃圾袋中，经高压灭菌后方可拿出实验室。（4）动物尸体用双层医疗废物专用垃圾袋包裹后，放入标有动物尸体专用的容器中，用消毒液喷雾容器表面后，运至解剖区域剖检。（5）生物安全柜使用后应用消毒液擦拭、揩干。（6）废液需按比例倒入有消毒液的桶中，倒入时需沿容器壁轻倒共戴眼罩，防止溅入眼中。2、含有感染性材料的动物实验要求

（7）如果有感染性物质溅到生物安全柜上、地上以及其他地方，应按“菌（毒）外溢在台面、地面和其他表面”处理，具体方法参见第十四章。（8）每天工作结束时，应用消毒液擦拭门把手和地面等表面区域。（9）废物放入高压灭菌器内时需同时粘贴指示条，物品移出前观察指示条是否达到灭菌要求。颜色不符时需重复高压灭菌。（10）高压灭菌器需每月做灭菌测试一次，并作记录。

3、小动物的饲养小动物主要指小鼠、大鼠、豚鼠等啮齿类动物，其饲养应遵循下列原则：（1）使用动物必须按国家标准或实验特殊要求检验合格，充分准备后进入系统，饲养人员应按实验设施规定程序要求进入系统。（2）及时观察动物饮食、精神状况，有无异常表现，患病或死亡。（3）动物应可自由进食、饮水。定期检查水、料是否充足并及时补给。同时保证其他饲养条件完备。4、大动物的饲养大动物主要指狗、猪及非人类灵长类动物等，其饲养应遵循下列原则：（1）使用动物必须按国家标准或实验特殊要求，检验合格，按检疫要求充分准备后方可进入动物实验室。（2）应将每只动物日摄取总量分批次喂给，以保证动物的进食量和减少浪费。（3）应经常检查饮水装置，及时补充不足。（4）动物饲养区域应每天打扫，保持清洁，每周将地面消毒3次。（5）喂给瓜果、蔬菜等须洗净消毒。禁止喂给腐烂发霉不洁的食物，饮水要清洁。（6）对饲喂动物所用的小推车、食物容器、水容器等用品每周进行两次消毒。(7)室内光照，要求明暗各12h自动交替（开灯12h，关灯12h）。5、动物的检疫（1）实验动物进入检疫室：在检疫室的缓冲间内，用75%酒精喷洒动物的外包装进行消毒，打开紫外灯照射10～15min。（2）将经上述处理的动物移入检疫室，根据要求进行检疫。（3）各动物的检疫期不同，大动物为2周，小动物为1周。（4）在检疫期内观察动物的精神状态、食欲、营养状况、排泄物等，如有任何异常，动物不得用于实验，应退出动物检疫室。（5）检疫合格的动物经适当处理后由缓冲间或物流通道进入动物实验室。6、动物实验的有关操作（1）投药：根据实验要求，按不同的动物，不同途径给药。主要包括灌胃和静脉注射。对接种了高致病性病原微生物的动物，尤其是大动物，将动物麻醉后方可进行灌胃或静脉注射。小动物灌胃或静脉可根据情况选择是否麻醉，静脉注射时需使用保定器。（2）采样：原则上活检时应对动物进行麻醉。对接种了病原体的大动物进行采血或体检时，要求将动物麻醉。对小动物进行采血时，可不麻醉动物，但要防止动物咬抓。（3）标本的运输：要求用防渗漏的容器装标本。放入标本的容器应确保密封。将大、小动物标本从实验室传出应严格按照有关规定程序执行。（4）送检单的填写：送检单应包括送检目的，送检物品，送检单位，送检人，送检日期，联系方式等内容。7、其他的行为规范要求

（1）物理限制物理限制是指在实验过程中（包括检查、收集标本、给药、治疗或实验操作等），用手或工具限制动物活动的过程。主要原则和要求包括：①限制的工具不能作为常规的饲养工具。②工具的设计应合理，不要仅考虑实验的便利，主要考虑尽量减少动物的不适，避免伤害。③尽量减少限制的时间，以达到实验目的为基准。④在限制过程中，如果发生损伤或严重的行为改变，应暂停或禁止限制，并给与处理或治疗。⑤保证实验人员和周围人员的安全。（2）手术操作

①操作一定要使用适当的镇静、镇痛或麻醉方法。②禁止不必要的重复操作。③不提倡利用一个动物进行多个手术实验，但是，为充分利用动物资源，经动物伦理委员会许可，在可能的条件下可以实施。④严格实验操作规程，防止发生血液/体液外溅和刺伤，避免生物污染。⑤手术后的动物、标本以及所用器具材料等必须规定程序妥善处置。（3）饮食的限制

实验动物原则上要求随时饮食，如果一些实验需要动物限制食物或水的摄入量，应保证动物存活所需要的最低需求量。根据研究的目的，食物的限量应经过科学的论证，其限量的标准应容易操作，如正常摄入量的百分比。对于水分的限量摄入，一定要防止动物发生脱水现象，并保持动物的膳食平衡。（4）废弃物和尸体处理①）血液和体液标本的处理：用于抗体、抗原、病原微生物、生化指标等检查的血液和体液，按照要求进行处理并检测，检测后的标本经121℃，30min高压灭菌处理。②动物组织脏器的处理：动物器官组织，尤其是用于病原微生物分离的组织按照标准程序进行处理；用于病理切片的组织，均需经过甲醛固定后再进行切片。剩余的组织经121℃，30min高压灭菌处理。③动物尸体的处理：安乐死后的动物尸体，取材完毕，经121℃，30min高压灭菌处理后，集中送环保部门处理。朊病毒感染动物的处理原则参见第八章。动物生物安全三级（animalbiosafetylevel3，ABSL-3）实验室及以上级的实验室的感染动物尸体需经室内和双扉两道高压灭菌，才能移出实验室。④动物咽拭子的处理：用于病原分离和PCR检测的咽拭子，按照各自的要求处理后，进行病毒分离和PCR检测，剩余的标本经121℃，30min高压消毒处理。⑤病原分离培养物的处理：病原分离的培养物，不论是阳性还是阴性结果，均需经121℃，30min高压消毒处理。四、各级动物生物安全防护实验室技术原理、设置要求和安全管理：

（一）一级动物生物安全防护（ABSL—1）实验室：（二）二级动物生物安全（ABSL-2）实验室

（三）三级动物生物安全（ABSL-3）实验室（四）四级动物生物安全（ABSL-4）实验室

（一）一级动物生物安全防护（ABSL—1）实验室：

适用于检疫后的大多数种属动物（灵长类除外），以及专门接种了危害程度第四类的微生物如大、小鼠及金黄地鼠白血病病毒、小鼠乳腺瘤病毒等的动物的饲养和操作。设置要求：实验室与建筑物中的一般通道不须隔开,一般在实验台上操作。防护设备：一般不要求专用防护设备。实验室的设施要求：

1、实验室设计与建筑应便于清洁。2、实验台表面不透水，耐酸、碱、有机溶剂、并耐热。3、实验室设备坚固。实验台、柜及设备之间的空间应有适当距离便于清洁。4、实验室区及动物饲养区应设洗手池。5、如实验室有可开关的窗子应装上纱窗。6、实验室空气直接外排，不得再循环或回流至其它动物饲养区。一般微生物学实验的要求：

1、实验人员从事实验工作，需由实验室负责人批准，并决定限制或禁止其他人员进入实验室。2、工作面每天消毒一次，并及时对溅落活微生物的材料进行消毒。3、采用机械吸液装置，禁止用嘴吸液。4、在实验区内禁止饮食、吸烟、处理隐性眼镜及化妆，食物应存放在专用的储藏柜或冰箱内，保存食物的柜子或冰箱应放置在实验区以外。一般微生物学实验的要求：

5、实验人员在操作活微生物材料及动物后，离开实验室之前均应洗手。6、所有污染的液体或固体废弃物在处理前应去除污染。感染动物尸体需用防漏、有盖容器运出并焚化。7、所有操作均应按规程仔细小心进行，使气溶胶的产生减至最底限度。8、动物饲养区的门需能自动关闭，向内开启，平时保持关闭状态。9、实验室应有防昆虫及鼠类的措施。

特殊的要求：

1、需告知进入实验室人员潜在危害，符合特定要求人员方能由负责人批准进入。2、实验室要制定生物安全手册，供需要进入的工作人员阅读并按程序执行。3、建议穿长工作服，以防止污染。动物房工作服不能穿到其它实验区域。4、需运至实验室外进行消毒处理的污染材料，应装入坚固、密闭的容器。5、动物用笼架具可用手洗及机洗。（二）