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1、2 0 1 0 年3 月 中国比较医学杂志M a r c h ,2 0 1 0 第2 0 卷第3 期C H I N E S EJ O U R N A LO FC O M P A R A T I V EM E D I C I N EV 0 1 2 0N o 3 实验动物屏障系统微生物动态状况 柯贤福1 2 ,周莎桑2 ,楼琦2 ,卢领群2 ,戴方伟2 ,萨晓婴2 ( 1 浙江大学动物科学学院,杭州3 1 0 0 2 9 ;2 浙江省医学科学院省实验动物中心,杭州3 1 0 0 1 3 ) 【摘要】目的研究运行中的实验动物屏障系统微生物的情况。方法采用沉降菌法、棉拭子法等方法,研 究运行中的屏障系
2、统不同区域、不同环境指标下屏障系统内微生物的状况。结果动态下的屏障系统微生物情况 与国标G B l 4 9 2 5 - 2 0 0 1 中静态环境有较大不同,动物饲养室和动物实验室沉降菌浓度远高于静态要求;辅助区域在 规范化消毒及严格管理的情况下,能达到国标要求。屏障系统的微生物情况存在一定的昼夜变化规律,在晚间出 现峰值。结论合适的换气次数可有效控制实验动物屏障系统的沉降菌浓度;加强消毒及硬件的管理,是屏障系 统内环境稳定的保障。 【关键词】微生物;沉降菌;检测;环境;实验动物 【中图分类号】R 3 3【文献标识码】A【文章编号】1 6 7 1 - 7 8 5 6 ( 2 0 1 0 ) 0
3、 3 七0 4 7 - 0 4 D y n a m i cS t a t u so fG e r mi nL a b o r a t o r yA n i m a l s B a r r i e rS y s t e m K EX i a n f u l 2 ,Z H O US h a s a n 9 2 ,L O U Q i 2 ,L UL i n g q u n 2 ,D A IF a n g - w e i 2 ,S AX i a o y i n 9 2 ( 1 C o l l e g eo fA n i m a lS c i e n c e s ,Z h e j i a n gU n
4、i v e r s i t y ,H a n g z h o u3 1 0 0 2 9 ,C h i n a ; 2 C e n t e ro fL a b o r a t o r yA n i m M ,Z h e j i a n gA c a d e m yo fM e d i c a lS c i e n c e s ,H a n g z h o u3 1 0 0 1 3 ,C h i n a ) 【A b s t r a c t 】O b j e c t i v c T os t u d yt h ed y n a m i cs i t u a t i o no fg e r ma b
5、 o u tl a b o r a t o r ya n i m a l s b a r r i e rs y s t e m M e t h o d s U s i n gc o t t o np l e d g e tt ot e s tt h ec o n c e n t r a t i o no fb a c t e r i ai nd i f f e r e n ta r e ao fb a r r i e rs y s t e m 聃w e l la st h r o u g ht h em e t h o do f a i r f a l lb a c t e r i a R e
6、 s u l t sT h er e s u l t ss h o w e dt h a ti nd y n a m i ce n v i r o m e n t ,e s p e c i a l l yi na n i m a ll a b o r a t o r yr o o m s ,t h ea i r f a l l b a c t e r i aw a sf a rm o r et h a ns t a t i cc o n d i t i o nw h i c hh a sb e e nl i m i t e db e l o w3 c f u d i s hi nt h eN
7、a t i o n a lS t a n d a r d sf o rL a b o r a t o r y A n i m a lE n v i r o n m e n ta n dF a c i l i t y ( G B l 4 9 2 5 - 2 0 0 1 ) ,b u ti nf u n c t i o n a lr o o m st h ec o n d i t i o nw a ss og o o dt h a tc o u l dm e e tt h e d e m a n do fn a t i o n a ls t a n d a r du n d e rt h es i
8、 t u a t i o nt h a tt h eb a r r i e rc o u l db en o r m a l l ys t e r i l i z e da n db em a n a g e dw e l l W ea l S O f o u n dt h a tt h ea i r f a l lb a c t e r i ao fb a r r i e rh a dr e g u l a t i o nt h a tu s u a l l yh a dap e a kv a l u ef r o m2 1 :0 0t O0 :0 0 C o n c l u s i o n
9、 s S u i t a b l ev e n t i l a t i o nr a t e ,p o s s i b l ee n v i r o m e n t a ld i s i n f e c t i o na n dg o o dm a n a g e m e n tc a nm a k et h ei n n e re n v i r o n m e n to f l a b o r a t o r ya n i m a lb a r r i e rs y s t e ms t e a d y 【K e yw o r d s 】 M i c r o o r g a n i s m
10、 s ;A i r f a l lb a c t e r i a ;T e s t ;E n v i r o m e n t ;L a b o r a t o r ya n i m a l 实验动物环境设施的国家标准主要针对的是静 态下的实验动物设施,而运行中的实验动物设施内 微生物的携带情况,国家标准未作明确规定,相关研 究也不多见。本研究通过几种不同的方法观察实验 动物设施的动态微生物变化情况,以期发现微生物变 化的规律并为实验动物设施管理提供依据。 1 材料和方法 1 1 屏障系统设施情况 屏障环境动物实验室,面积5 0 0m 2 ,单走廊结 【基金项目】浙江省实验动物科技计划项目( 编
11、号:2 0 0 7 F 8 0 0 0 9 ) 。 【作者简介】柯贤福( 1 9 8 0 一) ,男,助理研究员,硕士研究生,研究方向:实验动物质量检测与动物实验。 【通讯作者】萨晓耍( 1 9 5 2 一) ,男,研究员,研究方向:实验动物科研及管理。E - m a i l :s a x i a o y i n 1 6 3 c a m 万方数据 4 8 中国比较医学杂志2 0 1 0 年3 月第2 0 卷第3 期C h i nJC o m pM e d ,M a r c h2 0 1 0 ,V 0 1 2 0 N o 3 构。动物实验区共8 个动物实验室,为全新风模式; 辅助功能区域包括内准
12、备间、洁具室、清洁走廊、二 更、缓冲等,为回风部分再利用模式( 图1 ) 。实验期 间,该设施环境参数控制如下:温度2 0 。C 一2 4 。C ,相 对湿度6 0 7 0 ,噪音 3 0m 2 ,设4 角及中央5 点,4 角的布点部位距墙壁 1m 处。 采样方法:将普通营养琼脂平板放在室内各采 样点处,采样时将平板盖打开,扣放于平板旁,暴露 3 0m i n ,盖好立即送检。采样期间,禁止人员 走动。 2结果 2 1 棉拭子法测试不同区域细菌情况 采用棉拭子的方法,分别于消毒前后从传递仓、 万方数据 中国比较医学杂志2 0 1 0 年3 月第2 0 卷第3 期C h i nJC o m pM
13、 e d ,M a r c h2 0 1 0 V 0 1 2 0 N o 3 4 9 内准备间、二更、清洁走廊、沙鼠室、大鼠室及空实验 室的墙壁进行采样。动物实验室的墙壁所携带菌落 数显著高于辅助区域( P 0 0 5 ) ;沙鼠实验室的菌 落数显著高于大鼠实验室( P 0 0 5 ) 。消毒前后的 比较,辅助区域菌落数有减少的趋势,而动物实验室 则显著降低。空实验室因未饲养动物且保持通风状 态,故洁净状态前后较为一致,菌落数较少( 表1 ) 。 表1棉拭子法不同区域细菌情况 T a b 1T h en u m b e ro fb a c t e r i aa m o n gd i f f e
14、 r e n ta r e a sb ys w a bt e s t 2 2 沉降菌法消毒前后不同区域茵落数比较 采用沉降菌测试法,连续监测不同区域( 动物 实验室、辅助区域) 消毒前后的沉降菌浓度变化情 况。沙鼠和大鼠实验室的沉降菌浓度随着时间的变 化呈现一定的变化规律,均在晚上2 l 时至2 4 时出 现峰值,且沙鼠实验室的沉降菌数始终高于大鼠实 验室( 图2 ) 。辅助区域在消毒后菌落数有所降低, 除清洁走廊外,空实验室、内准备间、二更、缓冲均能 始终维持在国标中静态环境所要求的3c f u I I K ,q ) 9 c m ,3 0m i n 以内( 图3 ) 。 塑 錾 萎薹 量言
15、量 赫。0 - 蒌重 图2 动物实验室沉降菌浓度变化情况 F i g 2A i r f a l lb a c t e r i an u m b e ro fa n i m a l1 a b + 空实验室E m p t y l a b + 清洁走廊C l e a na i s l e + 内准备I n s l d ep p a r a t i 0 I I - 缓冲B u f f e r + 二更S e c o n dd r e s s i n gr o o l n 1 0 :3 01 2 :0 01 5 :0 0 1 8 :0 02 1 :0 00 :0 03 :0 06 :0 09 :0 0
16、时问胁 图3 辅助区域沉降菌变化情况 F i g 3 A i r f a l lb a c t e r i an u m b e ro ff u n c t i o n a la r e a s 2 3 不同换气次数下沉降菌浓度的比较 在保持相同动物密度及梯度压差等指标相对一 致的情况下,先后设置动物室换气次数为1 0 次h 、 1 5 次h ,观察各动物实验室及辅助区域沉降菌浓度 的变化情况。辅助功能区及空实验室沉降菌浓度未 见明显差异,但数量均较少,且在国标范围内;沙鼠 室和大鼠室在1 5 次h 的换气次数下,沉降菌浓度 显著降低( P 0 0 5 ) ( 图4 ) 。 图4 不同换气次数
17、下各区域沉降菌情况 F i g 4 A i r f a l lb a c t e r i ao fd i f f e r e n tv e n t i l a t i o nr a t ea m o n g d i f f e r e n ta r e a s 3 讨论 实验动物的环境是封闭式人工环境,包括气候 因素( 温度、湿度、风速等) 、物理化学因素( 换气次 数、尘埃粒子、噪音、照度等) 、生物因素( 微生物等) 等。实验动物的环境因素对动物实验的结果产生重 要的影响。进行动物实验时,为了保证实验结果的 稳定性与可靠性,需要尽可能的控制这些影响因素。 动物室空气中浮游着通过动物和人或饲
18、养笼器具带 进来的细菌、病毒、立克次体等。这些微生物在适当 的温、湿度和营养条件下会迅速增殖。病原性微生 物污染动物室后,会造成动物繁殖效果差和动物实 万方数据 5 0 中国比较医学杂志2 0 1 0 年3 月第2 0 卷第3 期C h i nJC o m pM e d ,M a r c h2 0 1 0 ,V 0 1 2 0 N o 3 验的混乱乃至动物死亡。因此,屏障系统的运行过 程中,动物进入要先进行检疫,人员进出需洗手、淋 浴、更衣,空气则要经过三级过滤,笼器具及实验器 材要进行灭菌、消毒后方可使用,即用各种手段防止 微生物侵入动物室内,使设施的内环境保持相对独 立。 动物室的空气中细
19、菌数目是反应设施中微生物 污染程度的一个重要指标。空气中细菌检测分静态 和动态两种。设施启用前的沉降菌检测属于静态检 测,目的是了解设施是否具备维持饲养动物所需的 充分的清洁度的性能。由于是没有饲养动物的状 态,故其测定的结果变化因素少口1 ;而作为饲养动 物状态下动物室的洁净情况的检测,动态细菌监测 对于了解屏障设施的运行状态,监控内环境的清洁 程度有着重要的意义。动态监测是在饲养动物状态 下进行的,其测定结果因温度、湿度、换气次数、饲养 密度、笼盒结构、垫料、动物活动期、人员工作时期、 采样地点等因素的变化而有较大的变动。 通过棉拭子法可看出,动物设施的墙壁及地面 附着大量的微生物,尤其是
20、动物饲养室和动物实验 室,因为动物的活动,使得微生物数量远多于没有动 物的辅助区域。因此,加强对环境的消毒是必要的, 且在消毒过程中,不可忽视对墙壁、屋顶的擦拭、喷 雾,还应经常用消毒药水拖地,这些部位都是容易滋 生细菌的地方。 动物有其较为固定的活动周期,故动物室的沉 降菌浓度也随之呈现一定的变化规律。动物晚间活 动较为频繁,从而导致夜间动物室的空气质量相对 较差,空气中的细菌数也明显增加,尤其是晚上2 1 时至凌晨零时表现更为突出。此外,在上午工作人 员进行实验操作期间,沉降菌浓度也呈现较为明显 的升高,几乎达到全天峰值。屏障系统中,人员的进 入和操作活动室污染屏障洁净环境的最大污染 源H
21、 1 。建议考虑在上述时间段采用增加换气次数 的方法来改善动物室空气质量,同时便于将大量产 生的细菌携带出屏障设施之外,以保证室内的洁净 情况。 屏障系统动物实验室多为乱流,其室内气流有 一部分要循环流动,因此,动态环境下,乱流屏障系 统动物实验室的细菌是较难控制的”1 。适当的增 加换气次数,能供给动物新鲜空气,对除去动物室内 恶臭物质有重要作用,也与粉尘、微生物的控制有直 接联系。1 5 次h 的换气次数下,大鼠实验室、沙鼠 实验室的沉降菌浓度分别降低4 8 7 、4 4 7 ,因 此,建议动物实验室的换气次数应不低于1 5 次h 。 辅助区域( 二更、缓冲、内准备、清洁走廊) 的微 生物
22、携带情况远远好于动物实验室,其沉降菌浓度 基本均在静态国标要求的3e f u H I l 以内。这也说明 屏障系统通过合理消毒与严格管理,是可以有效保 持其微生物洁净状况的。同时可看出,清洁走廊的 沉降菌浓度始终高于其它辅助区域,且间断出现超 过3e f u 皿的情况,初步认为有两方面原因:一是本 屏障系统为单走廊结构,污洁的笼具、人员、动物、物 品均需通过该区域,从而造成清洁走廊从空间上无 法划分洁污流线,只能依靠时间差来区分,势必会造 成该区域洁净情况稍差哺1 ;二是该区域与动物实验 室相邻,动物室相对于清洁走廊为正压,部分空气会 压入到该区域,而室内的沉降菌数远高于走廊,故引 起其沉降菌
23、浓度有所增加。但清洁走廊的沉降菌浓 度远低于动物室,管理到位的情况下,能控制在较低 水平。能否据此将清洁走廊的沉降菌情况作为间接 反映实验动物屏障系统动态微生物状况的一个参 数,值得进一步的探讨。 参考文献: 国家质量技术监督局C B l 4 9 2 5 - - 2 0 0 1 。实验动物环境及设 施 s 孙俊,周明浩,徐燕,等消毒技术与应用 M 北京:化学工 业出版社,2 0 0 3 :3 4 6 3 4 7 薛敬礼,杜春燕,王纯耀,等实验动物环境设施技术指标的 探讨 J 中国比较医学杂志,2 0 0 6 ,1 6 ( 6 ) :3 6 2 3 6 4 尹松林,傅江南,王洪军,等实验动物独立通气笼盒系统设 计与应用 M 北京:人民军医出版社,2 0 0 8 :2 3 宗阿南,史晓萍,福山侑荣,等屏障系统动物室单向流与乱 流空气净化方式的细菌比较分析 J 中国比较医学杂志, 2 0 0 7 ,1 7 ( 8 ) :4 7 6 4 7 7 何婧,沈晋明实验动物设施的污染控制与布局 J 洁净与 空调技术,2 0 0 5 ,1 :3 4 4 0 【修回日期 2 0 0 9 1 1 - 0 3 i l 2 3 4 5 6 ;rL r- 万方数据
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