孙洪计，李祥子

（皖南医学院 活性生物大分子研究安徽省重点实验室，安徽 芜湖 241002）

实验动物是开展生命与医学科学研究的重要载体，具有非常重要的作用。随着科技进步和实验动物科学的发展，对实验动物质量的要求越来越严格。SPF（specific pathogen free）级动物，即无特定病原体动物，是不携带潜在感染或条件性致病菌，但带有非特定的微生物和寄生虫的动物。因其自身特点，能够保证实验数据的精确性、可靠性和可重复性，已成为国内外广泛认可和应用的标准实验动物。该级动物须在屏障系统或隔离系统内饲养，实行严格的微生物控制，实验环境严格控制人员、物品和空气的进出，因此建设科学合理、管理规范、运行有效的SPF 级实验动物设施是提供该级别实验动物及开展科学研究的前提条件[1-3]。

作为教学与科研配套设施之一，SPF 级实验动物设施在高等医学院校被大量投入建设和使用，为学生教学和医学研究提供了重要平台和保障，同时对提高动物实验的标准化进程起到了重要作用[4-7]。我校作为高等医学院校之一，教育科研齐头并进，尤其是近几年科研事业发展势态良好，各类科研项目和资金投入逐年上升，对实验动物的需求量以及质量提出了更高的要求，为保证实验动物的质量和科研工作的顺利、高效开展，学校经过充分的前期准备、投入和论证，于2017 年建成了SPF 级动物实验室，并于2018 年取得安徽省科技厅颁发的《实验动物使用许可证》，现已正常投入使用，总体运行良好。既满足了广大科研工作者需求，也为我校科研事业的发展奠定了坚实基础。

1 SPF 级动物实验室的建设情况

SPF 级动物实验室从建筑选址、设计规划和后期建设均按照国家有关标准的要求，结合我校实际情况和动物使用需求，充分调研，反复论证，形成初步的建设方案。我校SPF 级动物实验室建筑面积约700 m2，实际使用面积约580 m2，墙面和顶面采用双面玻镁板彩钢板，洁净区及过渡区域地面选用厚度为2.0mm的防静电PVC 地板，隔墙与顶面、地面结合处均由铝合金型材圆弧过渡连接，具有不吸尘、耐冲洗、耐腐蚀等特点，为设施的洁净无尘提供了保证。门采用专用净化密闭门并配备观察窗。双走廊呈顺时针走向设计，严格遵循单向流动原则，人流、物流和动物流进出线路科学合理。SPF 级动物实验室共设饲养室10间，另设动物检验检疫室、实验准备间、洁净物品储存区、消毒间等功能区，配有独立通风笼盒（IVC）、换笼站、小动物活体成像系统、洁净工作台、层析柜、高压灭菌柜、蒸汽发生器、传递窗等仪器设备。实验室外设有饲料及垫料储藏室、废弃物储存间、动物解剖间、消毒洗涮区、盥洗沐浴室、配电室、监控室、办公室等功能区。该动物实验室内还设有温湿度监控系统、压力梯度监控系统、光照控制系统、对讲电话系统、人员进出闭路监控系统以及能独立控制的门禁系统。该动物设施已基本达到国内建设SPF 级屏障设施所要求的标准。

屏障系统的设计参数包括：温度：20～26 ℃；日温差：≤4 ℃；相对湿度：40%～70%；换气次数：15～20 次/h；气流速度：≤0.2 m/s；压强梯度；20～50 Pa；空气洁净度：7 级；菌落数：≤3 个/皿；氨浓度：≤14 mg /m3；噪声：≤60 dB；最低工作照度：≥200 lx；动物照度：15～20 lx；昼夜明暗交替时间：12/12 h。

2 SPF 级动物实验室的运行和管理

2.1 制定科学规范的规章制度和操作规程

参照国家有关标准，结合我校实际情况，制定了一系列科学有效、切实可行的规章制度和标准操作规程（SOP）[8]。主要包括《SPF 级动物实验室工作职责》《SPF 级动物实验室日常运行管理制度》《SPF 级动物实验室动物实验管理制度》《SPF 级动物实验室大型仪器设备使用管理制度》《SPF 级动物实验室压力蒸汽灭菌器安全管理制度》等管理制度，从实验室运行规范管理、实验室环境质量控制等方面保障屏障环境达标，提高实验动物质量，保证实验结果的准确性、客观性、科学性。制定《屏障环境设施消毒与灭菌标准操作规程》《IVC 饲养设备标准操作规程》《SPF 级动物实验室高压灭菌器安全操作规程》《实验动物隔离、检疫操作规程》等规范文件，确保实验人员操作规范化、程序化和标准化，避免因人员操作不当而引起实验动物和环境污染等。制定实验动物生物安全应急预案，配置生物安全防护设备，保障科研人员人身安全。

2.2 实行严格有效的日常工作管理

SPF 级动物实验室作为我校重要科研平台，人员、物品、动物进出频繁，各项环境指标严格控制，时刻做到高标准、严要求，制作有“SPF 级动物实验室进出人员登记表”“SPF 级动物实验室进出物品登记表”“SPF 级动物实验室进出动物登记表”“SPF 级动物实验室高压蒸汽灭菌器灭菌记录”“SPF 级动物实验室IVC 系统使用记录”“SPF 级动物实验室实验动物检疫记录”“SPF 级动物实验室动物实验废弃物记录”“屏障环境设施消毒记录”“屏障环境设施安全检查记录”等各类表格，实验动物设施日常运行管理、各类仪器使用、动物检疫饲养、实验废弃物等需要进行详细登记，记录在案。建立实验动物档案，详细记录订购动物的来源、品系、体重、数量、合格证编号等信息。

2.3 遵循严格的人员、物品、动物流向

进出SPF 级动物实验室的人员、物品和动物，严格遵循单向顺时针流动原则。

人员的流向：外环境→换鞋间→一更→二更→缓冲间→风淋室→洁净走廊→洁净区各功能间→污物走廊→退出缓冲间（一缓、二缓）→外环境。

物品的流向：外环境→清洗消毒间→高压灭菌器、传递窗/间→洁物储存室→洁净区各功能间→污物走廊→退出缓冲间→清洗消毒间→外环境。

动物的流向：SPF 级实验动物→传递窗→动物检疫间→饲养间→污物走廊→退出缓冲间→外环境。

2.4 做好严格的屏障设施消毒与灭菌

防止外来微生物的入侵，保障屏障设施内的洁净度维持在合理范围内，是SPF 级动物实验室正常运行的关键所在[9-10]。定期对屏障设施进行清洁消毒灭菌，主要包括实验室消毒、进出物品消毒、人员消毒和动物饮用水消毒等。实验室消毒每周两次用5%新洁而灭、0.5%过氧乙酸和84 消毒液交替喷雾室内空间，无动物区域开启紫外灯消毒30 min。进出物品消毒主要根据其物品特性不同，选择不同的消毒灭菌方法。耐高温高压的物品如动物笼具、饮水瓶、垫料、工作服、实验器械等采用121 ℃，30 min 高压蒸汽灭菌；不耐高温高压和浸泡消毒的物品可喷洒消毒液后经紫外线照射30 min 进行灭菌。人员进出实验室频繁，容易将外界病原微生物带入屏障内造成污染，因此必须严格认真做好人员消毒，进入实验室必须穿戴无菌隔离服，使用一次性帽子、口罩、手套和鞋套，同时尽可能减少人员进出的数量和频率。动物饮用水由专门纯水设备制备，经石英砂、活性炭等物质过滤消毒后供动物饮用，符合国家标准。

2.5 加强实验动物的准入和管理

实验动物从具有生产许可资质的单位订购，同时必须提供实验动物检测证明，包括《实验动物质量合格证》和《实验动物质量检测报告》。运输动物的笼具必须与动物等级的洁净要求相符合，并满足通风换气、搬运、码放等使用要求。实验动物进入屏障系统前先接受检查，如外包装是否按照要求包装、是否破损等。检查无误后，对动物运输笼盒进行擦拭消毒，再由传递窗进行紫外照射后，进入检验检疫室进行验收，主要检查动物的品系、数量、性别、体重（日龄）等是否与合格证相符，动物的外观和精神状态是否良好等。动物的检疫期为1 周左右，未见异常情况则转入实验室进行实验研究。

2.6 加强实验人员的培训和管理

人员是最大的潜在污染源，为避免屏障环境的污染和保证实验动物质量，必须加强对人员的培训和管理。实验动物从业人员，必须通过安徽省实验动物学会举办的“实验动物从业人员培训班”的学习，在取得《安徽省实验动物从业人员培训合格证》后上岗。负责操作高压灭菌器的工作人员必须经过特种设备压力容器操作上岗的培训，取得特种设备作业人员证，做到持证上岗。在日常工作中，定期组织学习规章制度和操作规范，加强工作人员思想教育，提高职业素质及对实验动物的认识，并定期进行体检。所有人员在患病期间，尤其是感染人畜共患病的，不得进入屏障设施开展实验。定期举办多种培训，包括屏障设施准入培训，实验室安全培训，实验动物应急预案培训，相关仪器设备使用培训等。制作实验室安全手册、SPF动物实验室使用手册以及现场教学视频，供科研人员使用学习，熟悉和掌握屏障设施的特点、各项管理规章制度、实验标准操作规程及注意事项，确保实验安全顺利进行。

2.7 开展定期的设备检测和维护

影响屏障环境设施运行的环境因素很多，除了温湿度、气流速度、光照和噪声等环境因素外[11]，需要定期对组合式空调机组、排风机组、风冷式冷（热）泵机组、纯水系统、高压灭菌柜等设备进行维护保养；定期对净化系统进行维护保养，根据外界环境和实际使用情况，及时清洗更换初、中、高效过滤器；每1～2周清洗和擦拭室内回风口过滤网膜，每3 个月全部更换；每3 个月对风冷式冷（热）泵机组过滤网进行冲洗更换一次，防止过滤网堵塞，影响制冷（热）效果；定期对高压灭菌器和蒸汽发生器进行维护保养，每年对安全阀校正一次；定期对纯水制备系统进行维护保养，根据检测动物饮用水的微生物指标，及时更换过滤芯；定期检查空调机组、排风机组运行状态并进行记录；每日监测和记录室内温度、湿度和压力差值等参数，发现异常及时汇报，采取积极有效的应对措施，保障屏障设施各项指标维持在合理范围内。

2.8 规范动物尸体及废弃物处理

实验动物尸体等废弃物可分为非感染性和感染性[12]。感染性实验动物尸体等废弃物在进行处理前必须经过高温高压灭活等预处理；非感染性实验动物尸体等废弃物包装后分类放置在-20 ℃的冰柜内，由具备相关资质的企业统一处理。所有实验后的化学物品，包括过期物品，按照要求分类放在特定的回收装置内，由学校相关管理部门统一处理。通过制定科学、合理及严格的管理制度，让实验动物尸体等废弃物从产出到处置过程有章可循、有法可依，确保达到安全处置的目的[13-14]，保障人员健康和环境安全。

3 面临的问题和应对措施

3.1 运行管理过程中出现的问题

SPF 动物实验室自投入使用以来，总体运行良好，但也存在些许问题。（1）实验人员普遍认识不足，不能全面系统地了解实验动物、屏障环境设施及其相关知识，不能严格执行实验室管理规定及实验动物标准操作规程的要求；（2）实验人员的流动性、复杂性以及实验时间的不确定性增加了管理难度和设施内部环境污染的可能性[15-16]；（3）硬件设备水平不够，实验室的基础性建设已得到很大改善，但专业仪器设备配置不足，存在着仪器数量较少、过于简单的问题；（4）维保单位专业水平较低，屏障设施或仪器设备出现问题不能及时有效解决。

3.2 应对措施

针对以上问题，采取积极有效的应对措施，积极开展屏障设施准入培训，动物实验知识培训等，提升实验人员对屏障设施的认识；加强对实验人员的管理，签订协议，明确责任，持证进入；制定采购计划，配套相应经费，提高专业仪器设备数量和质量；提高资质和能力的认定条件，与具备屏障设施建设资质和维保能力的单位签订协议，为屏障设施高效运行和开展高水平科学研究提供支撑和保障。

4 结语

SPF 级实验动物作为生命科学、医学、食品化工等研究领域具有重要价值的实验素材，保障其质量是重中之重，建设符合国家标准、科学合理、规范运行的 SPF 级实验动物设施是提供SPF 级动物的重要支撑。作为高等医学院校之一，我校建设SPF 级动物实验室顺应了现代医学建设的发展趋势，也为我校科研人员开展高质量科学研究提供了重要技术平台。在运行过程中，制定合理规范的规章制度，实行严格有效的科学管理，建立高效有序的工作模式，采取切实可行的应对措施，从运行规范管理、环境质量控制、生物安全防护等方面全方位保障SPF 级动物实验室的各个系统正常有效运行。SPF 级动物实验室的建设和运行对提升我校科研实力，促进学科快速发展具有十分重要的意义。