IVC實驗動物籠具系統的發展及特點
作者：張春紅。馮華
摘 要：敘述了IVC實驗動物籠具系統的發展和優點，並介紹了設備的特點，加深對此設備的理解。
關鍵詞：IVC系統；特點 實驗動物是生命科學研究的基礎和條件。
動物實驗的目標是追求能精確反映實驗過程的可靠數據。要維持其可靠性，就應努力消除除非恆定環境因素對動物的生理生化活動引起的變化。否則，在對實驗數據進行分析和綜合時，對於其中出現的數值波動和問題，就極難進行確切的評價。為了實現動物實驗結果的科學性，國際上非常重視實驗動物的微生物學品質，都規定有明確的要求。總的看來，至少要到達清潔級，甚至要求到SPF級，才能符合科研要求。因此，用屏障系統和隔離系統的設施飼育清潔級以上的實驗動物並搞好其質量控制，是當今世界實驗動物科學發展的總趨勢［1］。現在國際上普遍采IVC系統作為嚙齒類小型動物飼養設備。
1. IVC系統的發展在國外IVC(Individually wentilate cagesdul 獨立通風籠具)的使用已有30年的歷史。1958年，Dr. Lisbeth Kraft為防止病毒擴散，製作了一個金屬圓筒，用金屬片作封上下底，金屬絲纏繞成側壁且外面包裹著一層玻璃纖維作為過濾介質，在圓筒里飼養老鼠，這就是IVC系統的雛形；六十年代，這種過濾系統進一步發展為鞋盒形狀，不過仍以玻璃纖維作為過濾介質［2］；六十年代末七十年代初開始發展完善籠具內的環境條件。現在的IVC系統設計都是基於1980年Robert Sedlacek的發明。在我國，IVC系統於1999年引入實驗動物界，在當時，大部分試驗環境還是使用屏障系統。對於屏障設施管理要求非常嚴格，設施的破壞，停電事故，空氣過濾裝置的故障及進入屏障系統內的物品消毒不嚴格往往是試驗動物受到污染的重要原因，但最大的污染源還是來自工作人員，另外，它的投入費用高而使用效率低，無法保護工作人員等也是其比較明顯。自2003年非典型性肺炎的爆發以來，國內也開始紛紛採用IVC系統。國內一些廠家開始模仿國外IVC產品，但存在嚴重的技術問題，一些技術成熟和不成熟的國外IVC系統也進口，我國目前還沒有IVC系統的統一國家標準。
2. IVC系統的優勢 IVC系統組成：籠盒系統、籠架系統、主機系統。每個IVC籠盒帶有終端過濾器，主機系統安裝HEPA（初、高效過濾器）。
2.1具有真正的可持續的SPF屏障環境，為嚙齒類小動物提供SPF環境,防止交*感染，有效保護實驗動物； 2.2籠架上的進排風口的氣流一定在同一水平，偏差小於0.5%。 2.3提供統一標準的通風； 2.4不同品系的實驗動物可以在同一籠架進行飼養，但又可以在同一工作區內管理； 2.5為動物提供高標準的低NH3、CO2微環境，提供最適宜的濕度； 2.6減少動物飼養籠的墊料更換、滅菌次數； 2.7防止含有有害物質或被污染的氣體在動物飼養籠間的傳播、擴散； 2.8解放人工、節省資源，保障工作人員的健康與安全； 2.9設備設計合理，節省佔地面積，輕便靈巧，帶可方便移動的靈活滾輪。使籠具成為先進的IVC屏障系統，在普通環境、屏障環境、生物檢疫設施、生物安全設施、環保監測設施中均可使用。
3. IVC系統的特點：IVC系統作為動物飼養設備，它還可以滿足實驗動物對環境的嚴格要求。 3.1 籠具 籠具可選優質Polysulfone(PSU)材質，最高耐受134攝氏度高溫，耐腐蝕，抗變形；Polyeterimide(PEI)材質（化學分析：浸入25％Ethylacetate的乙醇90溶液中1分鐘），可耐受更高溫度，耐腐蝕、抗變形。使用壽命長。籠盒內有終端過濾器，對微生物可以進行進一步控制。籠蓋和籠體的連接密封圈無連介面，氣密性好。在一定的壓力下不可以泄漏氣體。飲水和食物有隔離裝置。 3.2 氣流、風速、換氣氣流、風速、換氣這三項指標主要保證盒內空氣新鮮，溫度、濕度、CO2及NH3的濃度適宜。德國EHRET公司的IVC系統其籠內空氣流速＜0.13m/s，動物水平上甚至低於0.1m/s，這種低空氣流速可保持體溫恆定。換氣率可進行10-100％的調節 3.3 塵埃離子主機正負壓可調，進/排風均有初、高效過濾器裝置。高效過濾器選用H14級的HEPA（高效過濾器）進或排器過濾器（對於＞0.3μ的顆粒有效率99.997％）。對實驗動物、操作人員、環境均起到保護作用 3.4 噪音動物能聽到比人寬得多的音頻，動物在長期接觸噪音是，其聽覺器官會受到損害，神經系統與生理生殖系統也會受損害，故噪音對實驗動物的影響是不可忽視的。我國的標準為60dB以下，而IVC系統的運行噪音＜49dB，遠遠高於我國的普通標準，可以為動物們提供一個完全寧靜的實驗觀測環境。
小結 IVC產品具有明顯的科學價值和經濟效益。它與傳統的屏障系統比較，不僅造價低廉而且維護更加方便清潔，是一種節能環保型實驗新型設備。隨著IVC系統的在我國實驗動物繁殖、實驗及科研領域的普及，我國實驗動物將邁向一個新的里程碑。EHRET作為國際IVC系統質量（TIZBIFO）技術委員回的重要成員，從1928年開始設計、製造與凈化、滅菌、潔凈科技等有關的實驗設備及動物飼養設備， 是國際著名的動物籠系統及實驗動物飼養系統的製造商，佔有了全球實驗動物籠具領域最大的市場份額。並憑藉卓越的技術與豐富的經驗，攻克了IVC系統換氣率的測定、計算與驗證這一業內的難點，其解決方案是唯一通過國際權威LTG公司認證並在歐美被認為是最有效可行的方法。
參考文獻 1、 苗明三，《實驗動物和動物實驗技術》，中國中醫藥出版社，1997 2、 中國建築科學研究院，《生物安全實驗室建築設計與施工管理》彙編，2004.7 3、 顧為望，《實驗動物屏障設施的建設與管理》第一版，陝西科學技術出版社。
