摘要介紹實驗動物及實驗動物設施的重要性，重點介紹屏障環(huán)境設施設計原則、平面工藝設計、垂直工藝設計、人員，物品和動物流線設計以及關鍵設備設置等。此外還介紹了屏障環(huán)境設施工程建造要點和關鍵設備的實施要點。
關鍵詞：實驗動物 實驗動物設施 屏障環(huán)境 SPF動物
“任何一種藥物和疫苗都需要實驗動物模型這種特殊的病人來科學的檢驗其有效性和安全性，才能進入臨床應用，這個是一個國際的通則”，這是中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所所長秦川教授在2020年4月29日“談新冠病毒動物實驗科研攻關”介紹中的內容。無疑指出了實驗動物是生命科學，醫(yī)學創(chuàng)新研究的重要支撐，其對保障人類健康，醫(yī)藥研發(fā)，食品安全，生物安全的至關重要。
伴隨著基因編輯技術的快速發(fā)展，實驗動物需求增長很大。考慮到實驗動物運輸距離的因素，這就需要加快在全國建設實驗動物設施，尤其是建設綜合性、高水平的實驗動物設施。
01屏障環(huán)境設施概況
實驗動物設施是實驗動物居住的環(huán)境，它是用于實驗動物生產、實驗的建筑和設備的總和，也是最基礎的硬件環(huán)境，可以說沒有動物設施就沒有實驗動物。實驗動物設施環(huán)境按空氣凈化控制程度可以分為普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境三大類，具體見表1。限于文章篇幅，本文著重介紹屏障環(huán)境的設計與建造的要點。
表1 實驗動物環(huán)境設施的分類
屏障環(huán)境：符合動物居住的要求，嚴格人員、物品和空氣的進出，適用于飼育清潔節(jié)和或無特定病原體（SPF）級實驗動物。而屏障環(huán)境又分正壓和負壓兩大類。正壓的屏障環(huán)境主要是動物生產、動物實驗和檢疫；負壓的屏障環(huán)境側重于動物實驗室和檢疫。
從下圖1可以看出，首先建立封閉的屏障環(huán)境。人員進入屏障環(huán)境要經(jīng)過更衣、淋浴等流程；墊料和飼料要經(jīng)過高壓滅菌處理進入屏障環(huán)境；動物飲用水也需要經(jīng)過超濾或無菌處理送入屏障環(huán)境；屏障環(huán)境的空調送風要經(jīng)過溫度、濕度以及高效過濾處理；排風需要經(jīng)過專用廢氣處理設備處理后排放；動物也需要經(jīng)過隔離檢疫進入屏障環(huán)境。
圖1 實驗動物工藝生產流程圖
屏障環(huán)境設施是嚴格控制人員、物品和空氣的進出，這就需要布置合理的功能房間和流線，也就是我們所說的工藝平面，來確保功能區(qū)域和工藝設備的布置合理；人流、物流、動物流、污物流組織科學、合理、無交叉感染。實驗動物設施的功能區(qū)域較多，通常以生產為主的實驗動物設施主要包含生產區(qū)、輔助生產區(qū)已經(jīng)輔助區(qū)；以實驗為主的動物設施主要包含實驗區(qū)、輔助實驗區(qū)以及輔助區(qū)。具體各區(qū)包含的功能房間如圖2。
02屏障環(huán)境設施工藝設計
2.1設計依據(jù)
·《實驗動物 環(huán)境及設施》GB 14925-2010
·《實驗動物設施建筑技術規(guī)范》GB50447-2008
·《實驗室生物 安全通用要求》GB19489-2008
·《實驗動物機構認可準則》CNAS-CL60
·《實驗動物飼養(yǎng)和使用機構質量和能力認可準則》CNAS-CL06 等等
2.2工藝設計原則
按實驗動物及實驗室技術規(guī)范的要求，滿足動物飼養(yǎng)和實驗的需要，合理進行工藝區(qū)劃，做到工藝流程順暢。突出以人為本，以工藝為中心的設計理念，現(xiàn)總結以下幾點原則：
分區(qū)合理：防止疾病傳播和避免動物相互干擾；
流線單向：人流、動物流、潔物、污染物單向流動；
操作方便：便于實驗人員和工作人員操作；
系統(tǒng)獨立：實驗動物生產區(qū)和實驗室區(qū)分開設置，獨立系統(tǒng)等；
2.3典型案例介紹
屏障環(huán)境設施通常采用的主要形式有：單走廊、雙走廊及三走廊模式等。
單走廊模式即清潔走廊和污物走廊合用，該模式優(yōu)點：流程、布局簡單，動物生產區(qū)或實驗區(qū)房間面積利用率高；其缺點：污染控制難，不可避免地存在一定流線交叉；
雙走廊和三走廊本質上屬于同一模式（三走廊因為建筑布局因素在雙走廊的基礎多增加了一道污物走廊），清潔走廊和污物走廊均單獨設置。該模式優(yōu)點：潔污分區(qū)明確，便于控制污染，流線單向；其缺點：走廊占用屏障區(qū)面積大，動物生產區(qū)或實驗區(qū)房間面積，流程相對復雜一些；
采用何種模式，根據(jù)使用方具體工藝需求選取。本文以某項目三走廊工藝平面及流線設計為例介紹屏障環(huán)境的平面布局及流線設計，具體見下圖3：
2.3.1 功能區(qū)域布局
該項目此區(qū)域規(guī)劃為大（?。┦髷U繁區(qū)，主要包括大（?。┦髷U繁室、動物傳入、輔助操作間、更衣、消毒前室、潔存室、潔凈走廊、清潔走廊、動物傳出、空調機房等。大鼠擴繁275籠，小鼠擴繁3696籠。
2.3.2 流線設計
人員流線：潔梯→換鞋→一更→二更→風淋→各實驗區(qū)域以及（飼養(yǎng)室、操作室）→緩沖→普通環(huán)境。
動物流線：潔梯→動物傳入→檢疫觀察室→實驗潔凈走道→各實驗室以及（飼養(yǎng)室、操作室）。
物料流線：外準備間→高壓滅菌（高壓滅菌器）→消毒后區(qū)→潔庫→各實驗室以及（飼養(yǎng)室、操作室）
污物流線：各實驗室以及（飼養(yǎng)室、操作室）→清潔走道→緩沖→污梯；
文章摘自：未來實驗室學苑
實驗室設計、實驗室建設、實驗室工程、實驗室改造 請聯(lián)系青島中創(chuàng)智領0532-81930822/15726263757
