明确动物种类与实验等级:
普通级动物
清洁级动物
无特定病原体级动物:这是目前生命科学研究的主流标准。
无菌级动物
动物种类:小鼠、大鼠、犬、猴、或禽类?不同动物的生物学特性和需求(笼具大小、习性)完全不同。
微生物控制等级:这是设计的根本依据。中国和国际上通常分为:
实验内容:是否涉及感染性、放射性、或挥发性化学品实验?这决定了是否需要负压隔离、特殊通风或防护。
遵守核心法规与标准:
必须遵循:国家的《实验动物管理条例》、《实验动物 环境及设施》国家标准(GB 14925-2023是最新版本)。
国际参考:AAALAC国际认证标准是金标准,遵循其指导原则能使设施达到国际一流水平。
核心设计原则:
人、动物、物品、废物分流:这是动物设施设计的金科玉律。必须设计独立的净化通道、动物接收通道、污染物/废物运出通道,避免交叉。
单向流动:人员和物品在设施内的移动方向,应遵循从“清洁区→半污染区→污染区”的单一方向,严禁折返。
屏障环境:核心是为SPF动物建立一个与外界隔绝的、无菌的生存环境。所有进入的空气、饲料、水、垫料、笼具都必须经过灭菌处理。
一个标准的屏障环境动物实验室,必须包含以下“硬分区”:
洁净准备区:
功能:人员更衣(一更、二更、风淋)、物料消毒灭菌(双扉高压灭菌器、传递窗、渡槽)、饲料垫料储存。
设计要点:这里是“清洁侧”的入口,压力最高。
饲养繁殖区/实验操作区:
独立通风笼具 是首选,可实现每笼独立的微环境控制。
足够的设备空间:笼具清洗机、饮水机、生物安全柜(用于动物操作)。
墙面、地面必须光滑防水、耐化学腐蚀、无缝,便于彻底清洁和消毒(常用环氧树脂地坪、彩钢板墙体)。
功能:动物饲养室、繁殖室。是设施的核心。
设计要点:
后勤支持区:
功能:污物走廊、笼具清洗消毒室(必须设置高压冲洗和高温灭菌设备)、废物暂存间(冷冻或化学处理)、尸体存放间(冷库)。
设计要点:此区域为“污染侧”,压力最低。污物必须通过此路径运出,绝对不能经过清洁区。
其他辅助区:机房(为生命维持系统提供保障)、监控室、档案室等。
通风空调系统:
生命线系统:是控制温度、湿度、洁净度、压差、氨气浓度的唯一手段。
全新风系统:推荐使用,避免回风造成的交叉污染。能耗高,但最安全。
换气次数:通常要求10-20次/小时,以保证有效稀释异味和污染物。
温湿度控制:要求非常精确(如温度20-26℃,相对湿度40-70%),需全年24小时稳定运行。
压差控制系统:
梯度压差:确保气流始终从清洁区→半污染区→污染区。
关键压差:洁净走廊(压力最高)→动物饲养室(次高)→污物走廊(压力最低)。一般相邻房间需保持10-15Pa的压差。
监控与报警:必须安装在线压差监测和报警系统。
屏障与净化系统:
空气净化:送风末端安装高效过滤器,排风末端根据实验内容决定是否安装(感染性实验需安装)。
物料灭菌:双扉高压灭菌器是连接清洁侧和污染侧的关键设备,其门不能同时打开。
渡槽:用于传递无法高压灭菌的物品,需使用有效的消毒液。
水电与智能控制系统:
双路供电与备用电源:通风、温控、冰柜等关键设备必须有UPS或发电机保障。
自动照明控制:模拟动物所需的昼夜明暗周期。
中央监控系统:整合监视温度、湿度、压差、设备状态,并能远程报警,是现代动物实验室的标志。
动物饲养设备:
独立通风笼具:极大改善了动物微环境和室内空气质量,已成为标准配置。
自动饮水系统:需有防回流装置。
垫料处理系统:减少扬尘。
选择专业承包商:必须选择有丰富动物实验室施工经验的工程公司。普通装修公司完全无法胜任。
材料选择:
围护结构:所有墙角、墙与地面的交界处必须做成圆弧形,无卫生死角。
门:耐腐蚀,带观察窗,能自动闭合以维持压差。
地面:环氧自流坪是最佳选择,耐磨、无缝、抗化学品。
严格的验收测试:
围护结构气密性测试:确保屏障完整。
空调净化系统调试:测试各房间的风量、换气次数、洁净度(尘埃粒子数、沉降菌)、温湿度均匀性。
压差梯度测试与流型测试:用烟雾测试验证气流方向是否正确。
噪声与照度测试:符合动物福利要求。
自动化系统联调。
资质与认证:施工完成后,需向省市级实验动物管理委员会申请《实验动物使用许可证》。有条件的应申请国际AAALAC认证。