独立通风笼具微环境检测问题研究

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【摘要】本文探讨独立通风笼具微环境检测中发现的问题及对其进行分析，为今后制定国家及行业标准提供参考，也为IVC的应用管理给出指导。

【关键词】独立通风笼具；问题

独立通风笼具（IndividuallyventilatedCages）采用微型隔离技术，通过向笼盒内部输送经高效过滤的空气，以保证动物免受微生物的污染[1]，是小型啮齿类实验动物新一代SPF级笼盒内净化通气的饲养设备。经过10多年的研究和改进，许多国内企业在设计和技术上不断创新，生产性能优良的IVC设备，广泛应用于动物实验和动物饲养。相对于IVC设备的应用，对IVC笼内小环境标准的研究显得有些滞后。目前，我省IVC设备的检测主要参考江苏省地方标准DB32/T972-2006《实验动物笼器具独立通气笼盒(IVC)系统》[2]中的一些技术要求，就是基本套用了国家标准。IVC设备的生产也没有统一标准，这均给IVC的检测工作都带来了不便。为此，本文作者对IVC设备系统环境指标检测过程中发现的问题进行探讨。

1温湿度

当前所有的IVC系统均重点考虑的是通风换气及空间的独立隔离，并不能调节系统内空气的温度和湿度[3]，IVC笼内的空气取自于室内送风，经空气净化后其笼内小环境的温湿度与大环境送风机组的温湿度控制相关联，检测发现，对于小型的实验屏障环境，送风机组中一般未添加温度控制系统，IVC湿度受外界环境影响较大，需要通过添置小型加湿或除湿器进行维护调节。

2噪声

独立送风IVC设备包括主机和笼架具，主机中配有送风机和排风机，风机运行时产生的噪声通过通风管道易对笼盒造成影响；集中送风系统的IVC送风源自屏障大环境送风，通常设计风量较大，风机功率也相应增加，运行过程产生的噪音也随之增大，对动物实验和饲养也带来一定的危害。检测时通常因为检测孔大小不合适而无法伸入笼盒。而将检测设备放入笼盒检测时，由于上层笼盒和笼壁的影响，对读数造成不便。

3动物照度

目前，江苏省地方标准DB32/T972-200对动物照度没有具体指标要求，动物照度的检测主要参照大环境的实测值为准。但IVC系统的笼具为封闭式，环境光照需透过笼壁或其他配件、笼架影响后射入笼内，光照强度必然有较大衰减，且不同厂家不同型号使用的笼盒材质和颜色都不相同，也会对笼盒内的动物照度造成影响。因此，大环境设置动物照度灯，应充分考虑笼架位置和笼盒的影响来适当增加照度，在实际检测过程中，需要将照度计逐个放入笼盒内检测，大大增加了检测任务。

4静压差

IVC静压差的检测是通过测试箱的检测孔连接测试管直接测定。IVC系统在投入使用之前，每个笼盒的内外压差经厂家调试后均大于10Pa，随着使用时间延长，饲养笼高温消毒后引起密封条部分变形，从而对其密封性造成损坏，且不同测试箱之间或者测试箱与饲养笼的密封性不一，都会对检测数据的真实性产生影响。

5空气洁净度

通常，经IVC高效过滤后进入笼内的空气洁净度可达7级甚至5级，满足屏障环境对SPF级动物的饲养要求。当饲养密度、使用频率过大、IVC使用年限较长时，IVC净化系统也会发生堵塞而影响净化效果，因此，应根据实际情况，定期更换IVC系统的净化过滤器，始终保持它们的使用功能。

6落下菌依据

江苏省地方标准DB32/T972-2006的要求，IVC落下菌的测定需要在超净工作台下进行。实际检测时，有些屏障环境没有配备超净工作台，或仅部分区域配备，增加检测时与室内屏障大环境接触的可能性，影响检测的准确性。并且不同实验室超净工作台的洁净程度不一，放置培养皿时，首先是人员的清洁消毒，需穿戴已消毒的衣、帽、日罩、手套等；笼盒在拿进超净台内之前要进行药物喷雾消毒等[4]。

7换气次数

IVC设备的通风换气方式与屏障系统的最大区别在于前者以密闭笼盒为单位，IVC笼内温湿度要比笼外高，这是由于动物自身产热和体表水分蒸发的结果。当笼盒内换气次数不足时就会导致温湿度的升高，也导致了笼盒内氨浓度的升高[5]。地标只设定了IVC通风系统换气次数的下限值。当换气次数过高时，风机噪声增大，能耗也增加，因此，需将换气次数调整在一个适宜的有效范围，保证动物的健康和安全。参考江苏地标的检测方法检测发现，风速仪探头摆放位置不同，示值跳动幅度比较大，取值难以达到平衡。需要尽可能多取检测点，计算平均值。

8气流速度

IVC笼具的气流速度与换气次数，具有正相关性，但最优设计的IVC笼具应具有较大的换气次数，而气流速度又较小[6]。依据江苏省地方标准的方法，将精度为0.01的风速仪直接放进笼箱内并选择适宜位置，测试探头朝向送风口，实际检测过程中，IVC送回风通过笼盒盖中间的滤膜孔后均匀送风到饲养区域，风速仪和操作杆很难在笼盒中垂直放置并固定，将风速仪水平放置时，检测示值基本为0，无法达到检测条件。因此，在实际管理应用中，笔者建议先保证IVC笼具的换气次数的下限值20次/h，既保证动物的换气需要，也避免气流速度过大影响动物的健康。独立通气笼具是一种节能、环保、安全的新一代高科技实验动物屏障系统的替代产品，其通风换气方式与屏障系统有很大不同，除光照、噪声、洁净度等与室内环境和设备有关外，当饲养动物时，笼内温湿度、换气次数、氨浓度等受动物的种类、体质量、饲养密度影响极大。目前实验动物相关国家标准对此类设备各项技术指标的检测并无说明，需要尽早相关技术和检测标准，为实验动物的科学管理提供依据，也给检测机构提供详尽指导，从而保证实验数据的准确性和可靠性。

【参考文献】

[1]施正良，仲晓萍，饶江宁.IVC应用研究初报.上海实验动物科学，2004（2）：109-110.

[2]实验动物笼器具独立通气笼盒（IVC）系统：DB32/T1216-2008[S].

[3]梁春南、刘巍、赵明海等.独立通风笼系统评估及检测机构在其中的角色[J].实验动物与比较医学.2013（5）：369-374.

[4]李安意，梅福荣，董文强等.独立通风笼盒在使用中应注意的几个问题[J].实验动物科学与管理，2006（2）：98-100.

[5]汤家铭，吴文斌，孙晓琴等.IVC设备笼内小环境部分指标检测[J].实验动物与比较医学，2013（6）：448-451.

[6]尹松林.独立通气笼具（IVC）的技术分析与发展前景[J].上海市畜牧兽医学会2004年学术论文集，121-125.

作者：卢昊 杨文祥 唐雨萌 单位：湖北省疾病预防控制中心 应用毒理学湖北重点实验室