1.實驗動物
實驗動物（Laboratory Animal,LA）指由人工培育，來源清楚，遺傳背景明確，對其攜帶的微生物和寄生蟲實行監(jiān)控，用于生命科學(xué)研究、藥品與生物制品生產(chǎn)和檢定，以及其他科學(xué)研究的動物。實驗動物追溯其祖先，可來源于野生動物、經(jīng)濟(jì)動物(家畜、家禽)、警衛(wèi)動物和觀賞動物等，但卻有別于這類動物。實驗動物一般具有以下三大特點：
(1)遺傳學(xué)要求。必須是人工培育，來源清楚，遺傳背景明確的動物。即實驗動物應(yīng)是遺傳限定，且經(jīng)人工培育的動物。依其遺傳純合程度，可把實驗動物劃分為近交系（Inbred-strain）突變系（Mutant strain）\系統(tǒng)雜交（Hybrid Colony）動物和封閉群（Closed colony or outbred stock）動物四大類群。
(2) 微生物和寄生蟲的監(jiān)控要求。在實驗動物繁育的全過程中，必須嚴(yán)格監(jiān)控其攜帶的微生物和寄生蟲。目前，我國將對其微生物和寄生蟲的控制程度劃分為四個等級：即普通動物（Conventional animal,CV）、清潔動物（Clean animal,CL or Clean conventional animal,CCV）、無特定病原體動物（Specific pathogen free animal,SPF）、無菌動物（Germ free animal,GF），后者包括悉生動物(Gnotobiotes animal,GN)。SPF和GF動物不幾僅人工監(jiān)控其攜帶的微生物、寄生蟲，而且是經(jīng)剖腹產(chǎn)凈化獲得的。國際上是把實驗動物的微生物和寄生蟲控制分成普通動物，SPF動物和無菌動物（悉生動物）三個等級。
(3)應(yīng)用要求。實驗動物主要是應(yīng)用于科學(xué)實驗。有學(xué)者稱之為“活的分析天平”如同理化實驗，需要精密儀器和高純度試劑一樣。生命科學(xué)研究及其相關(guān)的試驗，要求實驗動物對試驗因素敏感性強(qiáng)，反應(yīng)高度一致，使試驗研究結(jié)果具有可靠性、精確性、可比性、可重復(fù)性和科學(xué)性。
未經(jīng)馴化的野生動物，有時也用于實驗，但由于遺傳背景不清楚，健康狀況不穩(wěn)定，因而對試驗物反應(yīng)缺乏一致性，實驗結(jié)果可信度和重復(fù)性都很差，而不被國際學(xué)術(shù)界所承認(rèn)。如家畜、家禽等經(jīng)濟(jì)動物，由于它們對某些實驗具有較高的敏感性，實驗操作也方便，亦會作為實驗之用。如果按照實驗動物的質(zhì)量要求，加以培育和嚴(yán)格的監(jiān)控，是可以把它們開發(fā)成為很好的實驗動物。
2.實驗動物的環(huán)境控制
實驗動物環(huán)境可分為：
外環(huán)境。是指實驗動物設(shè)施或動物實驗設(shè)施以外的周邊環(huán)境。如氣候或其他自然因素、鄰近的民居或廠礦單位、交通和水電資源等。
內(nèi)環(huán)境。指實驗動物設(shè)施或動物實驗設(shè)施內(nèi)部的環(huán)境。內(nèi)環(huán)境又細(xì)分為大環(huán)境和小環(huán)境。前者是指實驗動物的飼養(yǎng)間或?qū)嶒為g的整體環(huán)境狀況;后者是指在動物籠具內(nèi)，包圍著每個動物個體的環(huán)境狀況，如，溫、濕度，氣流速度，氨及其他氣體的濃度，光照，噪音等等。
實驗動物環(huán)境條件,對動物的健康和質(zhì)量,以及對動物實驗結(jié)果有直接的影響，尤其是高等級的實驗動物，環(huán)境條件要求嚴(yán)格和恒定。因而，對環(huán)境條件人工控制程度越高，并符合標(biāo)準(zhǔn)化的要求，生活這樣環(huán)境中的動物，就越具有質(zhì)量上的保證，一致性的程度就越高，動物實驗結(jié)果就有更好的可靠性和可重復(fù)性，也使同類型的實驗數(shù)據(jù)具有可比較的意義。
影響實驗動物環(huán)境的因素及其控制：
氣候因素。包括有溫度、濕度、氣流和風(fēng)速等。在普通級動物的開放式環(huán)境中，主要是自然因素在起作用，僅可通過動物房舍的建筑座向和結(jié)構(gòu)、動物放置的位置和空間密度等方面來作有限的調(diào)控。在隔離系統(tǒng)或屏障、亞屏障系統(tǒng)中的動物，主要是通過各種設(shè)備，對上述的因素予以人工控制。在國家制定的實驗動物標(biāo)準(zhǔn)中，對各質(zhì)量等級動物的環(huán)境氣候因素控制，都有明確的要求。
理化因素。包括有光照、噪音、粉塵、有害氣體、殺蟲劑和消毒劑等。這些因素可影響動物各生理系統(tǒng)的功能及生殖機(jī)能，需要嚴(yán)格控制，并實施經(jīng)常性的監(jiān)測。普通級動物要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，采取有效的措施，對此予以監(jiān)控;尤其是清潔級以上等級的動物，應(yīng)通過實驗動物設(shè)施內(nèi)的各種設(shè)備，按國家頒布的各個等級標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格予以控制。
生物因素。是指實驗動物飼育環(huán)境中，特別是動物個體周邊的生物狀況。包括有動物的社群狀況、飼養(yǎng)密度、空氣中微生物的狀況等。例如，在實驗動物中許多種類，都有能自然形成具有一定社會關(guān)系群體的特性。對動物進(jìn)行小群組合時，就必須考慮到這些因素。不同種之間或同種的個體之間，都應(yīng)有間隔或適合的距離。對實驗動物設(shè)施內(nèi)空氣中的微生物有明確的要求，動物等級越高要求越為嚴(yán)格。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，亞屏障系統(tǒng)設(shè)施內(nèi)空氣落下的菌數(shù)少于或等于12.2個/皿時，屏障系統(tǒng)2.45個/皿時，隔離系統(tǒng)0.49個/皿時。
3.實驗動物的房舍設(shè)施
這里指的實驗動物設(shè)施是實驗動物和動物實驗設(shè)施的總稱，是為實現(xiàn)對動物所需的環(huán)境條件實行控制目標(biāo)而專門設(shè)計和建造的。實驗動物設(shè)施依其使用功能的不同，劃分為各個功能區(qū)域，各自有不同的要求。
實驗動物設(shè)施的等級及其規(guī)劃結(jié)構(gòu)要點
按照“實驗動物環(huán)境與設(shè)施”國家標(biāo)準(zhǔn)（1994）規(guī)定，實驗動物環(huán)境設(shè)施分為四等，控制程度從低到高，依次為開放系統(tǒng)、亞屏障系統(tǒng)、屏障系統(tǒng)和隔離系統(tǒng)。
開放系統(tǒng)
通常為單走廊專用房舍，采用自然通風(fēng)或設(shè)有排風(fēng)裝置，有防蟲、防鼠設(shè)施，要求籠具和墊料消毒、使用無污染的飼料，人員進(jìn)出有一定的防疫措施。這類設(shè)施僅適用于普通級動物。該系統(tǒng)通常分為三個區(qū)域：前區(qū)，包括檢疫室、辦公室、休息室等;控制區(qū)，包括動物飼育室、或動物實驗室、清潔走廊、清潔物品儲存室等;后勤處理室，包括污染走廊、洗刷消毒室、污物處理設(shè)施等。人員、動物和物品原則上按：前區(qū)--控制區(qū)--后勤處理區(qū)的走向運行。
亞屏障系統(tǒng)
又稱為清潔級屏障系統(tǒng)，用于清潔級動物的飼育。一般設(shè)雙走廊，也有用層流架作清潔級屏障系統(tǒng)。其設(shè)施的結(jié)構(gòu)及設(shè)備配置要求都與屏障系統(tǒng)大體相同，只是空氣潔凈度只要求達(dá)到10萬級，管理上要求稍低于屏障系統(tǒng)，故稱之為亞屏障系統(tǒng)。也分三個區(qū)域，即清潔區(qū)、污染區(qū)和外部區(qū)。清潔區(qū)包括動物飼育室或?qū)嶒炇摇⑶鍧嵶呃�、清潔�?zhǔn)備室、清潔物品儲存室、檢疫室等;污染區(qū)包括污染走廊、洗刷消毒室等;外部區(qū)包括接受動物室、飼料加工室、庫房、更衣淋浴間、辦公室、值班室、機(jī)房、焚燒爐等。結(jié)構(gòu)通常是雙走廊，凡進(jìn)入清潔區(qū)的人員、動物、和物品，甚至空氣和水都要經(jīng)過相應(yīng)的處理，保證該區(qū)域不受微生物的侵染。
進(jìn)入清潔區(qū)的人員、動物和物品要分別遵循一定的運行路線：
人員：更衣--淋浴--更衣--清潔走廊--飼養(yǎng)室或動物實驗室--污染走廊--洗刷消毒室--更衣--外部區(qū)域。
物品：包裝--高壓消毒（已包裝消毒的可經(jīng)傳遞窗，清結(jié)籠具經(jīng)有消毒液的渡槽）--清結(jié)準(zhǔn)備室--清潔物品儲存室--飼養(yǎng)室或動物實驗室--（污物經(jīng)包裝處理）污染走廊--外部區(qū)域。
動物：動物（帶專用包裝）--傳遞窗--檢疫室--清潔走廊--飼育室或?qū)嶒炇?-（實驗后或生產(chǎn)供應(yīng)）--（經(jīng)包裝）污染走廊--外部區(qū)域。
屏障系統(tǒng)
主要是用于SPF級動物的飼育。有正壓屏障構(gòu)造、負(fù)壓屏障構(gòu)造（生物安全屏障系統(tǒng)）也有用層流架（正壓/負(fù)壓）或隔離器作SPF級屏障系統(tǒng)。屏障系統(tǒng)設(shè)施，要求與外界隔離，空氣經(jīng)三級過濾凈化后才進(jìn)入屏障設(shè)施之內(nèi)，空氣潔凈度為10,000級。除生物安全屏障系統(tǒng)為負(fù)壓以外，通常應(yīng)保持為正壓，且不低于20--50Pa;出風(fēng)口設(shè)有防空氣倒流裝置。屏障系統(tǒng)設(shè)有清潔和污染走廊，進(jìn)入系統(tǒng)的籠具、飼料、飲水、墊料、器械等一切物品都要經(jīng)過嚴(yán)格的消毒滅菌，人員進(jìn)入要經(jīng)淋浴、更衣，使用專用的服裝，進(jìn)入的動物要有專用包裝，也經(jīng)嚴(yán)格的消毒處理。系統(tǒng)內(nèi)的人員、物品和空氣等采用單向固定的流通路線，有呼吸系統(tǒng)疾病和皮膚病的人員不能進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)。結(jié)構(gòu)要求和進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的人、動物和物品的運行等與亞屏障系統(tǒng)基本相同，但要求更為嚴(yán)格。
隔離系統(tǒng)
主要設(shè)備是隔離器，分有正壓和負(fù)壓隔離器。隔離器及其輔助裝置共同組成的隔離系統(tǒng)，用于飼養(yǎng)SPF動物、無菌動物和悉生動物。隔離器可置于亞屏障系統(tǒng)或開放系統(tǒng)內(nèi)運轉(zhuǎn)，如在開放系統(tǒng)內(nèi)，則要嚴(yán)格控制系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的溫、濕度。
操作時，工作人員只能通過隔離器上的橡膠手套來進(jìn)行飼養(yǎng)或?qū)嶒�。物品是通過包裝消毒后，由滅菌渡艙或傳遞窗傳入;動物是經(jīng)由無菌剖腹產(chǎn)的方法進(jìn)入;進(jìn)入隔離器的空氣，應(yīng)經(jīng)高效過濾，保證隔離器內(nèi)空氣潔凈度達(dá)100級，無菌并維持正壓狀態(tài)。根據(jù)實驗需要也可維持負(fù)壓狀態(tài)，但需要配置空氣排放裝置，保證空氣排放符合標(biāo)準(zhǔn)。
另外，對實驗動物設(shè)施的房舍設(shè)施的建設(shè)，如：地面、門窗、墻壁、天花板、走廊及空氣凈化調(diào)節(jié)設(shè)備與送排風(fēng)系統(tǒng)等都有詳細(xì)的要求，例如：地面要求平而不滑，一般不設(shè)排水口;墻壁要求保溫和隔音，墻涂料耐酸堿，易于消毒清洗;有壓力梯度的系統(tǒng)，門應(yīng)開向壓力高的一側(cè)等。總之，設(shè)施建設(shè)是從質(zhì)量控制要求的角度，考慮到操作和成本等因素來提出相應(yīng)的要求。
4.實驗動物飼養(yǎng)的輔助設(shè)施和設(shè)備
這是指在動物房舍設(shè)施內(nèi)使用于動物飼養(yǎng)的器具和材料，主要包括籠具、籠架、飲水裝置和墊料等，并還有層流架、隔離罩和運輸籠等。這些器具和物品與動物直接接觸，產(chǎn)生的影響最直接，務(wù)必予以重視。其中，層流架和隔離罩等設(shè)備可在房舍設(shè)施中獨立使用，隔離罩更是現(xiàn)今用于無菌動物飼育和實驗的主要設(shè)備。
籠具和籠架
在籠外的環(huán)境符合質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的情況下，包圍動物小環(huán)境的質(zhì)量很大程度取決于籠具、籠架的情況�；\具要求能對動物提供足夠的活動空間，通風(fēng)和采光良好;堅固耐用，里面的動物不會逃逸，外面的動物不會闖進(jìn);操作方便，適合于消毒、清洗和儲運;成本低廉，經(jīng)濟(jì)實用�，F(xiàn)在國內(nèi)已有多家廠商，生產(chǎn)各種式樣和質(zhì)量檔次的籠具。
籠架是承托籠具的支架，使籠具的放置合理，有些還設(shè)有動物糞便自動沖洗和自動飲水器。要注意籠具和籠架的匹配，方便移動和清洗消毒。
飲水設(shè)備和滅菌設(shè)備
動物飼養(yǎng)用的飲水設(shè)備，一般采用飲水瓶、飲水盆和自動物飲水器。小動物多使用不易破碎的飲水瓶;大動物，如羊、犬等多使用飲水盆。這些器具的制造材料要求耐高溫高壓和消毒藥液的浸泡。自動飲水器，有方便操作，節(jié)省勞力的優(yōu)點;但易漏水，供水管道不易清洗、消毒，國內(nèi)使用不普遍。大型的實驗動物設(shè)施，往往裝設(shè)無菌水生產(chǎn)設(shè)備，用過濾系統(tǒng)和紫外線照射，來清除細(xì)菌、真菌和病毒。實驗動物的飲水一般無需作蒸溜、離子交換或反滲透等處理，有助于動物對微量元素的利用。
層流架和隔離罩
層流架帶有空氣凈化裝置和通風(fēng)系統(tǒng)，置于普通房間內(nèi)，可作清潔級動物短時間飼養(yǎng)或?qū)嶒灢僮骷皩嶒灪蟮挠^察等使用，如果放置在清潔級房舍內(nèi)，可用作SPF級動物的飼養(yǎng)或?qū)嶒炗^察。層流架根據(jù)實驗的需要也有正、負(fù)壓之分。層流架結(jié)構(gòu)簡單，投資少無需輔助設(shè)備，可獨立運轉(zhuǎn)，適合于小型和短期的使用，該設(shè)備只能控制空氣潔凈和通風(fēng)指標(biāo)，而其他環(huán)境指標(biāo)如溫、濕度等，要由設(shè)施內(nèi)加以控制，所以使用有較大的局限性。
隔離罩是保持罩內(nèi)無菌環(huán)境的全密封裝置，是無菌動物飼養(yǎng)、實驗操作和實驗觀察的唯一設(shè)備。它主要是作無菌控制，其他環(huán)境指標(biāo)由罩外設(shè)備控制，好的設(shè)備可維持1--3年的罩內(nèi)無菌狀態(tài)。用于無菌動物的隔離罩是正壓裝置，如作烈性感染實驗應(yīng)采用負(fù)壓隔離罩。
運輸籠和墊料
國際上常用的運輸籠具帶有空氣過濾通風(fēng)系統(tǒng)和控制溫、濕度的裝置，運輸車輛上也裝有各種環(huán)境指標(biāo)的控制系統(tǒng)，形成一個可移動的實驗動物飼養(yǎng)設(shè)施。我國目前尚未有此類裝備，動物運輸時，多采用在普通飼養(yǎng)盒外包無紡布的簡易運輸籠，經(jīng)運輸后的動物就可能達(dá)不到質(zhì)量控制指標(biāo)了，研制符合標(biāo)準(zhǔn)又適合國情的運輸籠具實在是當(dāng)務(wù)之急。
墊料，能吸附水分、動物的排泄物，維持籠內(nèi)和動物本身的清潔衛(wèi)生，墊料應(yīng)不含揮發(fā)性、刺激性物質(zhì)，無毒性，不會干擾動物實驗。墊料的原料常用鋸末、木刨花、木屑、碎玉米芯等。墊料的原材料常會攜帶各種微生物和寄生蟲，使用前要經(jīng)加工處理、消毒滅菌、除蟲等。歐洲國家多用白楊木屑做墊料，而美國多用碎玉米芯，考慮到了材料的毒性因素和取材的難易。目前我國實驗動物墊料尚未標(biāo)準(zhǔn)化，多采用混合木屑，其成分和毒性都不確定，可喜的是，現(xiàn)已開展了相關(guān)的研究，莎適合國情的標(biāo)準(zhǔn)化墊料，指日可待。
5.實驗動物環(huán)境監(jiān)測和設(shè)施的維護(hù)
新建或改建的實驗動物設(shè)施竣工啟用前，須向所屬的實驗動物管理部門申請進(jìn)行環(huán)境設(shè)施的檢測，檢測合格方能投入使用。實驗動物設(shè)施是連續(xù)運行的，各種環(huán)境因素一直處在變動之中，也需要經(jīng)常性的監(jiān)測和維護(hù)。對實驗動物設(shè)施的環(huán)境條件，國家有標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，檢測項目包括溫度、相對濕度、氣六速度、梯度壓差、空氣潔凈度、空氣落菌數(shù)、氨濃度、噪聲、照度和換氣量等。
環(huán)境檢測的項目
空氣潔凈度的指標(biāo)包括有：空氣落菌數(shù)，是檢測空氣生物潔凈度的指標(biāo)，用血瓊脂培養(yǎng)基，置于被檢房舍的空間，暴露30分鐘后，計算培養(yǎng)基上的落菌數(shù);塵埃粒子測定，是空氣潔凈級別的指標(biāo)，10-20平米的房間布點3-5個，用專用儀器測定，數(shù)據(jù)作統(tǒng)計分析。
此外還有下列七項指標(biāo)的測定：溫度、濕度測定，包括日溫差、溫濕度的均勻性等;氣流速度測定，使動物處在合理的風(fēng)速區(qū)域;換氣次數(shù)，測定送風(fēng)口或出風(fēng)口的風(fēng)速，然后參照風(fēng)口面積和房間容積計算;靜壓差測定，用壓差計測定設(shè)施內(nèi)各區(qū)域的壓差，分析設(shè)施內(nèi)氣流走向的合理性;噪聲測定，用噪聲計，選離墻壁1米，距地面1.2-1.5米的測點測定;照度測定，常用儀器是照度計，采用多測點測定，檢測光照的均勻性;氨濃度測定，該檢測項目通常是在設(shè)施運轉(zhuǎn)后進(jìn)行的監(jiān)測項目，反映室內(nèi)的換氣情況、動物的合理密度和設(shè)施的管理水平。
實驗動物設(shè)施的維護(hù)
實驗動物設(shè)施的各項環(huán)境指標(biāo)是通過是相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)及維持的，環(huán)境指標(biāo)值無時不在動態(tài)的變化之中。對設(shè)施的環(huán)境監(jiān)測和維護(hù)，是實驗動物設(shè)施經(jīng)常進(jìn)行的工作。日常維護(hù)的重點有以下三個方面：
空氣過濾系統(tǒng)的維護(hù)，系統(tǒng)中有初效、中效和高效三級過濾，過濾材料在工作時會沾染粉塵，逐漸造成堵塞，而影響設(shè)施內(nèi)的空氣質(zhì)量。初效過濾材料應(yīng)2周至3個月更換一次，過濾材料經(jīng)清洗、干燥，可重復(fù)使用;中效材料3至18個月更換一次，經(jīng)清洗、干燥也可重復(fù)使用;高效材料一般1--3年更換一次，一般不重復(fù)使用。材料更換的次數(shù)取決于空氣使用量和周圍空氣的質(zhì)量。勤換初效和中效材料，可減少對高效材料的更換，因為更換高效過濾材料會在一定時間內(nèi)造成設(shè)施內(nèi)環(huán)境因素的不穩(wěn)定。
空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)，空調(diào)系統(tǒng)主要控制溫、濕度兩個重要的環(huán)境指標(biāo)，空調(diào)的熱交換部件要經(jīng)常清洗，并要經(jīng)常檢查制冷劑有否泄漏，自動控溫裝置是否有效。
滅菌系統(tǒng)的維護(hù)，注意高壓滅菌裝置和飲水滅菌系統(tǒng)是否有效，要經(jīng)常監(jiān)測，不可疏忽大意。此外，還有傳遞窗的紫外線滅菌是否有效，傳遞渡槽的消毒液要及時更換等一些日常的維護(hù)工作也不能忽視�？傊龊迷O(shè)施的維護(hù)工作，反映了設(shè)施的管理工作水平，要健全制度，建立崗位責(zé)任，在管理上下功夫。