獨立通風籠具微環(huán)境檢測問題研究

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【摘要】本文探討獨立通風籠具微環(huán)境檢測中發(fā)現(xiàn)的問題及對其進行分析，為今后制定國家及行業(yè)標準提供參考，也為IVC的應用管理給出指導。

【關鍵詞】獨立通風籠具；問題

獨立通風籠具（IndividuallyventilatedCages）采用微型隔離技術，通過向籠盒內(nèi)部輸送經(jīng)高效過濾的空氣，以保證動物免受微生物的污染[1]，是小型嚙齒類實驗動物新一代SPF級籠盒內(nèi)凈化通氣的飼養(yǎng)設備。經(jīng)過10多年的研究和改進，許多國內(nèi)企業(yè)在設計和技術上不斷創(chuàng)新，生產(chǎn)性能優(yōu)良的IVC設備，廣泛應用于動物實驗和動物飼養(yǎng)。相對于IVC設備的應用，對IVC籠內(nèi)小環(huán)境標準的研究顯得有些滯后。目前，我省IVC設備的檢測主要參考江蘇省地方標準DB32/T972-2006《實驗動物籠器具獨立通氣籠盒(IVC)系統(tǒng)》[2]中的一些技術要求，就是基本套用了國家標準。IVC設備的生產(chǎn)也沒有統(tǒng)一標準，這均給IVC的檢測工作都帶來了不便。為此，本文作者對IVC設備系統(tǒng)環(huán)境指標檢測過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行探討。

1溫濕度

當前所有的IVC系統(tǒng)均重點考慮的是通風換氣及空間的獨立隔離，并不能調節(jié)系統(tǒng)內(nèi)空氣的溫度和濕度[3]，IVC籠內(nèi)的空氣取自于室內(nèi)送風，經(jīng)空氣凈化后其籠內(nèi)小環(huán)境的溫濕度與大環(huán)境送風機組的溫濕度控制相關聯(lián)，檢測發(fā)現(xiàn)，對于小型的實驗屏障環(huán)境，送風機組中一般未添加溫度控制系統(tǒng)，IVC濕度受外界環(huán)境影響較大，需要通過添置小型加濕或除濕器進行維護調節(jié)。

2噪聲

獨立送風IVC設備包括主機和籠架具，主機中配有送風機和排風機，風機運行時產(chǎn)生的噪聲通過通風管道易對籠盒造成影響；集中送風系統(tǒng)的IVC送風源自屏障大環(huán)境送風，通常設計風量較大，風機功率也相應增加，運行過程產(chǎn)生的噪音也隨之增大，對動物實驗和飼養(yǎng)也帶來一定的危害。檢測時通常因為檢測孔大小不合適而無法伸入籠盒。而將檢測設備放入籠盒檢測時，由于上層籠盒和籠壁的影響，對讀數(shù)造成不便。

3動物照度

目前，江蘇省地方標準DB32/T972-200對動物照度沒有具體指標要求，動物照度的檢測主要參照大環(huán)境的實測值為準。但IVC系統(tǒng)的籠具為封閉式，環(huán)境光照需透過籠壁或其他配件、籠架影響后射入籠內(nèi)，光照強度必然有較大衰減，且不同廠家不同型號使用的籠盒材質和顏色都不相同，也會對籠盒內(nèi)的動物照度造成影響。因此，大環(huán)境設置動物照度燈，應充分考慮籠架位置和籠盒的影響來適當增加照度，在實際檢測過程中，需要將照度計逐個放入籠盒內(nèi)檢測，大大增加了檢測任務。

4靜壓差

IVC靜壓差的檢測是通過測試箱的檢測孔連接測試管直接測定。IVC系統(tǒng)在投入使用之前，每個籠盒的內(nèi)外壓差經(jīng)廠家調試后均大于10Pa，隨著使用時間延長，飼養(yǎng)籠高溫消毒后引起密封條部分變形，從而對其密封性造成損壞，且不同測試箱之間或者測試箱與飼養(yǎng)籠的密封性不一，都會對檢測數(shù)據(jù)的真實性產(chǎn)生影響。

5空氣潔凈度

通常，經(jīng)IVC高效過濾后進入籠內(nèi)的空氣潔凈度可達7級甚至5級，滿足屏障環(huán)境對SPF級動物的飼養(yǎng)要求。當飼養(yǎng)密度、使用頻率過大、IVC使用年限較長時，IVC凈化系統(tǒng)也會發(fā)生堵塞而影響凈化效果，因此，應根據(jù)實際情況，定期更換IVC系統(tǒng)的凈化過濾器，始終保持它們的使用功能。

6落下菌依據(jù)

江蘇省地方標準DB32/T972-2006的要求，IVC落下菌的測定需要在超凈工作臺下進行。實際檢測時，有些屏障環(huán)境沒有配備超凈工作臺，或僅部分區(qū)域配備，增加檢測時與室內(nèi)屏障大環(huán)境接觸的可能性，影響檢測的準確性。并且不同實驗室超凈工作臺的潔凈程度不一，放置培養(yǎng)皿時，首先是人員的清潔消毒，需穿戴已消毒的衣、帽、日罩、手套等；籠盒在拿進超凈臺內(nèi)之前要進行藥物噴霧消毒等[4]。

7換氣次數(shù)

IVC設備的通風換氣方式與屏障系統(tǒng)的最大區(qū)別在于前者以密閉籠盒為單位，IVC籠內(nèi)溫濕度要比籠外高，這是由于動物自身產(chǎn)熱和體表水分蒸發(fā)的結果。當籠盒內(nèi)換氣次數(shù)不足時就會導致溫濕度的升高，也導致了籠盒內(nèi)氨濃度的升高[5]。地標只設定了IVC通風系統(tǒng)換氣次數(shù)的下限值。當換氣次數(shù)過高時，風機噪聲增大，能耗也增加，因此，需將換氣次數(shù)調整在一個適宜的有效范圍，保證動物的健康和安全。參考江蘇地標的檢測方法檢測發(fā)現(xiàn)，風速儀探頭擺放位置不同，示值跳動幅度比較大，取值難以達到平衡。需要盡可能多取檢測點，計算平均值。

8氣流速度

IVC籠具的氣流速度與換氣次數(shù)，具有正相關性，但最優(yōu)設計的IVC籠具應具有較大的換氣次數(shù)，而氣流速度又較小[6]。依據(jù)江蘇省地方標準的方法，將精度為0.01的風速儀直接放進籠箱內(nèi)并選擇適宜位置，測試探頭朝向送風口，實際檢測過程中，IVC送回風通過籠盒蓋中間的濾膜孔后均勻送風到飼養(yǎng)區(qū)域，風速儀和操作桿很難在籠盒中垂直放置并固定，將風速儀水平放置時，檢測示值基本為0，無法達到檢測條件。因此，在實際管理應用中，筆者建議先保證IVC籠具的換氣次數(shù)的下限值20次/h，既保證動物的換氣需要，也避免氣流速度過大影響動物的健康。獨立通氣籠具是一種節(jié)能、環(huán)保、安全的新一代高科技實驗動物屏障系統(tǒng)的替代產(chǎn)品，其通風換氣方式與屏障系統(tǒng)有很大不同，除光照、噪聲、潔凈度等與室內(nèi)環(huán)境和設備有關外，當飼養(yǎng)動物時，籠內(nèi)溫濕度、換氣次數(shù)、氨濃度等受動物的種類、體質量、飼養(yǎng)密度影響極大。目前實驗動物相關國家標準對此類設備各項技術指標的檢測并無說明，需要盡早相關技術和檢測標準，為實驗動物的科學管理提供依據(jù)，也給檢測機構提供詳盡指導，從而保證實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。

【參考文獻】

[1]施正良，仲曉萍，饒江寧.IVC應用研究初報.上海實驗動物科學，2004（2）：109-110.

[2]實驗動物籠器具獨立通氣籠盒（IVC）系統(tǒng)：DB32/T1216-2008[S].

[3]梁春南、劉巍、趙明海等.獨立通風籠系統(tǒng)評估及檢測機構在其中的角色[J].實驗動物與比較醫(yī)學.2013（5）：369-374.

[4]李安意，梅福榮，董文強等.獨立通風籠盒在使用中應注意的幾個問題[J].實驗動物科學與管理，2006（2）：98-100.

[5]湯家銘，吳文斌，孫曉琴等.IVC設備籠內(nèi)小環(huán)境部分指標檢測[J].實驗動物與比較醫(yī)學，2013（6）：448-451.

[6]尹松林.獨立通氣籠具（IVC）的技術分析與發(fā)展前景[J].上海市畜牧獸醫(yī)學會2004年學術論文集，121-125.

作者：盧昊 楊文祥 唐雨萌 單位：湖北省疾病預防控制中心 應用毒理學湖北重點實驗室