獨立通氣籠盒(individual ventilated cages,IVC)是指在密閉獨立單元(籠盒或籠具)內,潔凈氣流高換氣率獨立通氣,廢氣集中外排,并可在超凈工作臺內操作和實驗室的微型SPF級實驗動物飼養的動物實驗設備。IVC一種以飼養盒為單位的獨立送風屏障設備,潔凈空氣分別送入各獨立飼養盒使飼養環境保持一定壓力盒潔凈度,用以避免環境污染動物或動物污染環境,所有實驗操作均需在潔凈工作臺或生物安裝柜內進行。屏障系統適用于飼育無特定病源體(Specific Pathogen Free)級實驗動物。動物來源于無菌、悉生動物或SPF動物種群。進入屏障的人、動物和物品必須經過嚴格的微生物控制。空氣經低效、中效、高效過濾器進入屏障系統,結凈度達到10000級,利用空調送風系統形成清潔走廊、動物房、污染走廊、室外的靜壓差梯度,以防止空氣逆向形成的污染。空氣、人、動物、物品的走向采用單向流通路線。工作人員工作時要在淋浴后穿著無菌工作服、口罩、帽子以盡量減少和動物的直接接觸。IVC 可以被理解為“能夠移動的微型屏障系統”。
與屏障系統相比,IVC 具有以下幾個特點: 1、能提供高標準的微環境。以潔凈度為例, IVC 的潔凈度可達到100
級,完全滿足高級別的科研要求; 2、前期投資少。是傳統屏障系統投資額的1P2 ;
3、環保。讓人與動物的環境很好的隔離開來,有效保護工作人員免受到敏源的侵害;4、節能。以開放環境中的IVC 為例, IVC
能耗是傳統屏障系統的三十六分之一; 5、降低勞動強度。IVC的換氣次數高,換墊料周期延長到2~3 周;
6、防交叉感染。解決了傳統屏障系統中實驗動物之間交叉感染的問題。IVC設備的使用,目的是把操作人員與SPF級實驗動物完全分開,籠盒內獨立進排風方式,而屏障設施則是人員按一定的程序進入SPF級動物生存的內環境,與動物混為一室操作的方法,二者都可達到SPF級實驗動物與動物實驗環境設施標準的指標要求,其具體的差異見下表:
類別 | 項目 | IVC設備 | 屏障系統 |
建設 | 對籠盒外環境的要求 | 可簡化(低) | 符合國家標準(高) |
初始投入 | 低 | 高 | |
施工周期 | 短 | 長 | |
設備費用 | 高 | 低 | |
能源消耗 | 低 | 高 | |
供電或備用電要求 | 不做強制要求 | 必須有 | |
運行
| 日常維護費用 | 低 | 高 |
緊急事故動物的轉移 | 可以 | 不可以 | |
設備多用途靈活性 | 大 | 小 | |
籠盒內換氣次數 | 20次/h | 3次/h | |
籠盒內濕度 | 小 | 大 | |
籠盒內氨濃度 | 低 | 高 | |
實驗動物室氨濃度 | 低 | 高 | |
對工作人員的保護 | 好 | 差 | |
大規模生產繁殖 | 低 | 高 | |
操作方式 | 復雜 | 簡單 | |
多種動物實驗于一室 | 可以 | 不可以 | |
動物逃逸幾率 | 小 | 大 | |
多品系同毛色共育一架 | 可以 | 不可以 | |
動物傳染病傳播速度 | 緩慢 | 很快 | |
動物運輸 | 方便 | 不方便 |
綜上所述,除在大規模生產單位以外IVC系統和傳統的屏障設施相比有極大的優勢。IVC系統能夠在大大減省能源的前提下,明顯的提高實驗動物在動物室中的飼養密度、動物生存環境舒適度和防止籠盒間的交叉感染。IVC系統可在普通開放環境中和潔凈工作臺或生物安全柜配套使用,對于資金、房間有限、實驗課題不多的用戶極為方便。在屏障設施內配以IVC系統,也將大大降低屏障系統的運行費用,在正常的SPF級動物室需換氣次數在15次/h以上,如果使用IVC配以屏障設施,可將換氣次數降低到8-10次/h。我國雖然十分重視科研工作,提出科教興國,但是投入科研的經費依然有限,同時我國又是一個能源缺乏的國家,我國的單位產出能耗比世界平均水平高了近3 倍,比日本高7 倍,傳統的大型屏障系統投資非常大,能耗高,運行費用也十分高,是不適合我國國情的。據專家統計,相同動物飼育數目下,IVC的能耗是傳統屏障系統的三十六分之一。IVC 的普及將為國家節省大量的能源和經費。現在我國清潔級動物已經取代普通級動物作為實驗動物,IVC在國內的需求應該相當廣泛,隨著IVC 的普及,IVC 必將成為中國實驗動物界一個新的里程碑。
參考文獻
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