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實驗動物設施系統工程應用特點 |
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實驗動物科學是生物醫學乃至整個生命科學的基礎和重要的支撐條件,人們越來越重視對實驗動物的應用和研究。在加入WTO的新形勢下我國醫藥行業加快了與國際先進水平接軌的步伐,很多醫藥生產企業和研究部門都需要建造符合規范的實驗動物設施。
新建的實驗動物設施一般都要達到SPF級,且具有一定的規模。由于實驗動物設施的特殊性,對凈化空調有很多特殊的要求,現就SPF實驗動物環境工程凈化空調節能技術的現狀和發展進行探討。
1.SPF實驗動物環境對凈化空調技術的要求
根據1994年頒布的《實驗動物環境及設施》國家標準,實驗動物環境主要分為開放系統、亞屏障系統、屏障系統和隔離系統。開放系統適用于飼養普通級實驗動物,亞屏障系統適用于飼養清潔級實驗動物,屏障系統適用于飼養無特定病原體(SPF)級實驗動物,隔離系統適用于飼養SPF級及無菌(GF)級實驗動物。當前,新建的實驗動物房主要是SPF級,按照標準要求空氣凈化度至少要達到10000級,氨濃度≤14㎎/m³, 溫度18~29℃,日溫差≤3℃,相對濕度40~70%,氣流速度≤0.18m/s, 房間空氣壓差梯度20~50Pa。
為了保證實驗動物正常地生長,需要嚴格地按照規定調節溫度和濕度,提供新鮮空氣,排除有害氣體、病原微生物和塵粒。為了避免交叉感染,還要嚴格地設定和控制房間內各部位的空氣壓力。因此,建立SPF實驗動物環境必須有一個設計合理,運行可靠,節約能源, 監控方便的凈化空調系統。
2.SPF實驗動物環境凈化空調技術的現狀和問題
雖然SPF實驗動物環境對空氣的潔凈度要求不高,但通風方式有特殊的要求。首先,必須提供實驗動物正常生活所需的新鮮潔凈空氣,排除動物排泄物等散發的污濁氣體,還必須防止空氣的交叉污染。為了達到這個目的,目前國內的SPF實驗動物環境大部分采用直排式全新風凈化方式,即將恒溫恒濕的凈化空氣送入SPF實驗動物房稀釋污染空氣后不予回收直接排放。常用的氣流形式為頂送側回,由房間頂部的高效送風口將潔凈空氣送入,房間內放置有實驗動物籠架,潔凈空氣將室內的污染空氣稀釋后沿著房間四周下部的排風口排出。這種凈化送風方式原理簡單,管理方便,得到了較多的應用。
但是,這種送風方式風量大,能耗高,使用上也不盡合理,因為并非所有的塵埃粒子都是致病微生物,依靠大量的潔凈氣流稀釋室內的污染空氣也不一定能使實驗動物得到很好的生活環境。目前,一般SPF實驗動物房的飼養方式都是將動物放在飼養盒(籠)內飼養,飼養盒(籠)又放在多層的籠架上,室內可放置很多排籠架。飼養盒(籠)是實驗動物生活的微環境,又是產生塵粒和異味的核心,也是空氣流動的死角。整個房間是空氣循環的大環境,氣流呈亂流形式分布,由于飼養盒(籠)和籠架的阻力,潔凈空氣只有很少部分能進入飼養盒(籠),大部分恒溫恒濕的潔凈空氣直接從排風口排出,造成很大的能源浪費。即使從飼養盒(籠)內散發或被置換出來的污染空氣也不能立即完全地排出室外,這些污染的空氣會隨著亂流氣流彌漫于整個房間,不僅造成實驗動物交叉污染的可能,也使飼養人員的工作環境惡化。
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