【科学贴士】动物实验室生物安全设备和设施要求


May 25, 2018

【科学贴士】动物实验室生物安全设备和设施要求

   人们经过长期实践总结出支撑生命科学发展的4大要素,即AERIA是试验动物(animal),E是设备(equipment)R是试剂(reagent),I是信息(information)当今,由于科学技术的发展,要获得高、精、尖的仪器设备,纯度高的试剂以及必要的文献信息,已是容易办到的事情。随着生命科学的发展,试验动物也越来越受到重视。

   生命科学中,人类的健康和福利研究离不开应用试验动物。在对人的各种生理现象和病理机制及疾病的防治研究中,实验动物是人的替难者。例如,癌症是威胁人类健康的最大疾病,由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物,对各种恶性肿瘤的致癌原因,尤其是化学致癌物质、病毒致癌物质以及肿瘤的病毒、免疫和治疗等方面的研究有了极大的进展。各种疾病,如高血压、动脉硬化和心脏病等的发病、治疗与痊愈的机制,以及其生理、生化、病理和免疫等方面的机制,都是经过动物实验加以阐明或证实。

动物实验的风险

      动物实验作为生命科学的重要研究手段而被广泛使用,研究者越来越多地使用动物进行艾滋病、流行性出血热、病毒性肝炎、麻风病、狂犬病等烈性传染病研究。动物感染实验从接种病原体到实验结束,其间要经过以日、周、月计算的过程,在此期间,还要继续给动物喂食、补水、更换垫料及笼具等,遇有病原体随动物尿粪、唾液排出,就会有感染性气溶胶不断向环境扩散的危险;剖检动物时,实验者还会有接触在动物体液和脏器中已繁殖的病原体的危险;根据动物种类不同,还可能被动物咬伤,甚至有由于注射器和手术刀的创伤而被感染的危险等。因此,生命科学领域中的实验动物工作在为人类的健康做出越来越重要的贡献时,不容置疑地也涉及一定的生物安全问题,也具有一系列威胁人类健康安全的潜在危险。

1)气溶胶

   造成动物实验室感染的主要原因之一是感染动物释放的气溶胶。通过吸入、摄入、接种和皮肤黏膜污染是导致实验室相关性感染的最常见的暴露因素。据有关资料报道,大约2/3的实验室相关感染是由于与病原菌直接接触导致;另外一些是与实验室偶发事件有关,大约70%是由于意外地针刺、切割和溅出而致。

   在动物实验过程中,感染动物在呼吸、排泄、抓咬、挣扎、逃逸和跳跃的时候,在更换垫料进行病原感染接种时,在尸体解剖、病理组织的处理过程中,会产生传播危害极大的动物性气溶胶。为此,应当使用生物安全柜来有效防止气溶胶的进一步扩散。

2)动物造成的损伤

 在动物安全实验室接触感染动物的时候,即使有对应的防护措施,也有可能遇到意外伤害,如实验动物的咬伤、抓伤等。实验室工作人员应该熟悉每种动物的生活习性和潜在危害,并且配备适当的能够防护自身的工作服和仪器设备。

 如果实验人员被动物抓伤或咬伤,应对伤口进行急救处理,急救箱的位置应该设有明显的标志。

3)动物的破坏和逃逸

 饲养中的动物将接种的病原体通过呼吸和粪尿等途径排出体外污染实验室环境,如果实验人员防护或操作不当,就会接触到污染物而被感染。感染动物如果逃离实验室,就会将病原微生物散播到环境中并传染给其他野生生物,其后果不堪设想。

 动物实验室的建筑应确保实验动物无法逃逸,非实验室动物(如野鼠、昆虫等)不能进入。实验室的设计(如空间、进出通道等)应符合所用试验动物的需要,杜绝野生状态下的各种动物与实验动物发生接触的可能性。

动物实验室生物安全设备和设施要求

 总的来讲,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、保护实验动物和保护环境。1)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。2)保护动物即保证实验动物的质量和保证人道主义地使用实验动物。3)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。

    为达到三保护原则,生物安全动物实验室主要通过设施、设备、及人员素质的有效结合来加以实现。为此,在生物安全防护中应包括3项主要措施:实验室规程和操作技术、实验室安全设备(使用生物安全柜)以及实验室建筑设计(按照动物生物安全实验室等级划分ABSL-1ABSL-2ABSL-3ABSL-4)和运行管理规程。对某种特殊病原体因子作出正确的危险评估(risk assessment)之后,综合运用这3种措施进行生物防护。

动物尸体的处理

 暴露于生物危害中的实验动物常导致死亡,实验动物死后的剖检应在II级生物安全柜中进行。检查人员需戴面罩、手套、防护服及其他特殊装备。剖检桌面应为不锈钢材质,适于灭菌和彻底清洗。

 所有接触过生物安全试剂的动物尸体应该放置于特定的容器中,并注明物种、生物危险性质、日期、剂量、名称、电话和主要负责人等。如果动物注射过传染性试剂,其尸体要在250℃的条件下经过8h处理,最终还要经过彻底的焚烧处理。一般情况下,高压灭菌过的废弃物可以在其他地方焚烧后处理,或在指定的垃圾场掩埋处理。

动物实验室生物安全相关法规

 从20世纪90年代起,一些规范、法规的出台和实施,体现了我国政府对生物安全的高度重视,也标志着我国对生物安全的管理正越来越科学化、标准化、法制化。我国相关的法规条文有如下内容:《中华人民共和国进出境动物检疫法》,《中华人民共和国进出境动植物检疫法实施条例》,《中华人民共和国动物防疫法》,《兽医实验室生物安全管理规范》,《北京市实验动物管理条例》等。

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  瑞典Camfil ULPA 空气过滤器

  专利ISOCIDE抗菌涂层

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