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動物實驗室設計概述
更新時間:2022-06-09 15:27:03瀏覽次數:0

1.法規相關規定

實驗動物房應該嚴格按照國家相關規范來設計。目前實驗動物房的建造設計需要遵循的國家規范主要有:GB 14925—2010《實驗動物環境及設施》和GB 50447—2008《實驗動物設施建筑技術規范》。

這些規范對目前國內生物制藥企業使用的實驗動 物房的硬件設施,如建筑、空調、水、電等均有詳細的要求 

2.動物飼養環境設施分類

目前,生物制藥企業的動物飼養環境設施可分為三類,主要使用前兩類環境設施飼養動物。

2.1 、普通環境設施

該環境設施符合動物居住的基本要求,但不能 完全控制傳染因子,適用于飼育教學等用途的普通級實驗動物。目前企業通常在普通空調環境下飼養 家兔,飼養的環境要求:溫度18~29 ℃,相對濕度 40%~70%,換氣次數8次/h,無特定壓差。

2.2、屏障環境設施

該環境設施適用于飼育清潔實驗動物及無特 定病原體的實驗動物,該環境嚴格控制人員、物品和環境空氣的進出。目前企業通常在該環境下飼養 小鼠和豚鼠,飼養的環境要求:潔凈度7級,溫度 20~26 ℃,相對濕度40%~70%,換氣次數15次/h,壓差10 Pa[2] 。

2.3、隔離環境設施

該環境設施采用無菌隔離裝置以保存無菌或 無外來污染的動物,環境要求較高。

目前生物疫苗生產企業較少采用該環境設施。

3.實驗動物房的布局

  • 由于實驗動物容易受到環境干擾,且在飼養過 程中會產生異味,影響其他生產或生活用房,因此, 實驗動物房總體布局的選址和建造基本要點有:

(1)最好獨立建造動物房;

(2)避開車流和人流密集處,避開廠區震動和 噪聲大的區域;

(3)選擇在全年主導風向下風處,且對廠區其 他生產或生活設施影響最小的區域。

3.1 工藝平面布局

實驗動物房的工藝平面布局設計應該在符合 法規要求的前提下,達到布局合理、高效、經濟、安 全等目的。

3.1.1工藝設計流向

實驗動物房的工藝設計流向包括:實驗人員、 飼養人員和檢疫人員的進入和退出路線;動物的 進 入和退出路線,解剖和廢棄尸體的流向;動物用墊料和飼料的進出流向;籠器具進出流向;樣 品進出流向等。

各種流向需要合理分流,避免交叉 污染。

3.1.2 功能間設置

實驗動物房從功能間設置上主要包括人員的 更衣間、動物飼養間、實驗間、動物檢驗間、潔凈物 品存儲間、清洗間、解剖間、飼料和墊料的存儲間等,各功能間設置需齊全、合理。

3.1.3 走廊模式

目前常見的實驗動物房走廊模式有:

普通的家兔實驗動物房以及小規模的SPF小鼠實驗動物 房設置為單走廊模式,而大規模的SPF小鼠和豚鼠 實驗動物房則多采用雙走廊或多走廊模式。

3.1.4 工程成本 實驗動物房的建設和運行成本都很高,因此在建造設計之初就必須考慮周全。

(1)從功能面積上考慮,在夠用的前提下遵循緊湊、合理的原則。

(2)由于動物房基本采用全新風系統,因此凈化空調的房間吊頂高度一般情況下以2.3~2.5 m為 宜,以減少運行成本。

 

3.2 具體布局

3.2.1 單走廊模式的實驗動物房

(1) 單走廊模式的實驗動物房布局 單走廊模式的動物房是人員、物品、動物、籠具共用一條走廊,布局簡潔、流線明確,大大減少了所 需通道的面積,使得房間的可用面積變大,節約運行成本。

單走廊模式的實驗動物房布局如圖1所示,包括人員的進出流線、動物進入的流線、物品(如飼料、墊料、籠具)的進出流線、廢棄物品的退出流線。 

由于單側走廊的動物房設置所有的實驗操作間的 門均是開向走廊,因此走廊上匯集了所有的人員、 物品、動物、籠具的進出流線,導致清洗前后的籠具均由同一走廊傳送。

單走廊模式最突出的優點:

提高空間利用率, 并且將車間的面積盡可能利用布置為房間,使得建 造成本降低。

圖片

單走廊模式的缺點:

各種流向在一條走廊上, 需要通過日常的嚴格監管來盡量避免交叉污染。

目 前,這種單走廊形式適用于動物飼養規模較小和普 通環境要求下的動物實驗房。

(2)單走廊模式的實驗動物房壓差

以正壓屏障環境下的單走廊模式為例,需要保證動物的生產區、動物實驗區壓力最高。也就是說, 房間壓力高于走廊,氣流由房間流向走廊,保證房間不受影響。單走廊模式的實驗動物房壓差控制如 圖2所示。

圖片

3.2.2 雙走廊模式的實驗動物房

(1)雙走廊模式的實驗動物房布局 雙走廊或多走廊的實驗動物房是人員、物品、動物、籠具先通過潔凈走廊進入,再從污物走廊退 出。其流線明確,減少了交叉污染。雙走廊模式的實 驗動物房具體布局如圖3所示。

圖片

由于雙走廊模式的動物房設置所有的實驗操 作間的門均是開向兩側的走廊,因此潔凈走廊上主要是人員、物品、動物、籠具的進入流線,而退出的人員、物品、廢棄物等從污物走廊退出。流線區分明 確,可最大程度地避免交叉污染。

雙走廊模式最突出的優點:減少交叉污染,流 線清晰,易于管理,便于通過設計認證。

雙走廊模式的缺點:與單走廊模式相比,浪費 廠房面積。

為了提高面積的使用率,可以將雙走廊 模式的動物房設置為中間潔凈、兩側污染的三走廊 模式。

目前這種形式適用于各種SPF的小鼠和豚鼠 的動物實驗房。

(2)雙走廊模式的實驗動物房壓差 以正壓屏障環境下的雙走廊模式為例,需要保證潔凈走廊的壓力高于動物生產區、實驗區的壓 力;動物生產區、實驗區的壓力高于污物走廊。也就 是說,壓力從高到低,氣流由潔凈走廊流向房間,再 由房間流向污物走廊。

雙走廊模式的實驗動物房壓 差控制如圖4所示。

 圖片

4. 實驗動物房的工程設計要點

4.1 建筑材料

實驗動物房的建筑墻板和頂棚的材料,可采用 鋁蜂窩的夾心彩鋼板,圓弧角采用鋁合金材質制成。地面采用PVC材質,耐酸堿,受損后易于修補。

4.2 空調系統

空調系統為了保障實驗動物房的潔凈環境,實驗動物房的空調系統采用初、中、高效三級過濾模式。

換氣次數根據實驗室面積、高度和內部發熱情況,通過空 調的送風和排風實現。由于實驗動物房是全空氣系 統,因此房間大小合理、緊湊即可,并設計合適的換 氣次數以保證潔凈級別要求。另外,空調系統盡量考慮房間的四個角同時回風,以保證內部氣流的均 勻。對于全空氣系統,采用能量回收裝置,基本可以 收回50%~60%的能量。

4.3 自控和報警系統

為了確保房間的溫濕度、壓力和換氣次數符合 要求,需要對關鍵房間進行監控,并自動采集、記錄、存儲數據等,如果指標不符合要求,則需要報警 提示 。

5.結語

實驗動物房在設計建造過程中應綜合考慮各種因素對實驗動物的影響。

(1)在滿足生產使用部門 需求的同時,結合工程建設的特點綜合分析。

(2)實 驗動物房在建設時,要滿足各種規范要求,選擇適 合的工藝布局形式,嚴格控制人員、物品和動物等流向,避免交叉污染,確保動物房建設完成后順利 通過認證。

 

(3)從節約建設成本和運行成本的角度, 嚴格把控施工材料質量。

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