بناء وإدارة مختبرات الحيوانات من درجة SPF
منذ القرن الحادي والعشرين، ظهرت التقدمات السريعة في مجالات الطب وعلوم الحياة كنقاط محورية في المنافسة العالمية. باعتبارها مواضيع حيوية في هذه المجالات، حصلت الحيوانات المخبرية على اهتمام كبير، حيث غالبًا ما يُعتبر تطوير علم الحيوانات المخبرية معيارًا لمستوى علوم الحياة والبحث الطبي.
عالمياً، بما في ذلك في الصين، تفرض القوانين واللوائح تقييم السلامة والفعالية للمنتجات البيولوجية والأدوية ومستحضرات التجميل وغيرها من المنتجات، بشكل أساسي من خلال اختبارات الحيوانات. ترتبط جودة الحيوانات المختبرية ارتباطًا مباشرًا بدقة وصلاحية البيانات التجريبية العلمية. ترتبط جودة الحيوانات ارتباطًا وثيقًا بمصدرها، والمرافق التي تُحتجز فيها، وممارسات الإدارة المتبعة. من بين مستويات مختلفة من الحيوانات المختبرية، تُعتبر الحيوانات الخالية من مسببات الأمراض المحددة (SPF) معيارًا في علوم الحياة والبحث الطبي. وفقًا لـ "لوائح إدارة الحيوانات المختبرية" في الصين والمعايير الوطنية للحيوانات المختبرية والمرافق، تم إنشاء مختبر حيوانات من الدرجة SPF داخل مركز الحيوانات بالجامعة. بعد اجتياز الفحص والحصول على "ترخيص استخدام الحيوانات"، أصبح المختبر الآن قيد التشغيل، حيث يقوم بإيواء وإدارة الحيوانات المختبرية وإجراء المشاريع البحثية ذات الصلة.
1. بناء مختبر الحيوانات من درجة SPF في مركز الحيوانات
(1) الميزات المعمارية:
يغطي مختبر الحيوانات من فئة SPF مساحة 300 م²، بارتفاع سقف داخلي يبلغ 2.4 متر. الجدران والأسقف مصنوعة من ألواح فولاذية ملونة خفيفة الوزن وذات تنقية، مع أقواس داخلية متخصصة في التنقية وأعمدة عمودية خارجية. الأرضيات مطلية بطبقة نظيفة ذاتية التسوية من راتنج الإيبوكسي MS بسمك 2.5 مم. الأبواب مزودة بأبواب تنقية محكمة متخصصة مع نوافذ مراقبة. تم تصميم الممر أحادي الاتجاه في اتجاه عقارب الساعة. يتضمن نظام الحواجز غرفتين للفئران، وغرفة واحدة للفئران، وغرفتين للمراقبة والعزل، وثلاث غرف للتحضير التجريبي، وثلاث مختبرات وظيفية، وغرفة تخزين نظيفة واحدة، وغرفة للتنظيف والتعقيم. بالإضافة إلى ذلك، هناك غرف مراقبة، وغرف آلات، وغرف توزيع الطاقة خارج نظام الحواجز.
(2) معايير التصميم:
- درجة الحرارة: 20-26 درجة مئوية
- تقلب درجة الحرارة اليومي: ≤4 درجات مئوية
- الرطوبة النسبية: 40%-70%
- تغيرات الهواء: 15-20 مرة/ساعة
- سرعة تدفق الهواء: ≤0.2 م/ث
- تدرج الضغط: 20-50 باسكال
- نقاء الهواء: الفئة 7
- عدد المستعمرات: ≤3 وحدة تشكيل مستعمرة/طبق
- تركيز الأمونيا: ≤14 ملغ/م³
- الضوضاء: ≤60 ديسيبل
- أدنى إضاءة عمل: ≥200 لوكس
- إضاءة الحيوانات: 15-20 لوكس
- دورة الضوء والظلام: 12/12 ساعة
(3) أنظمة التهوية وتكييف الهواء:
يستخدم المختبر نظام تكييف وتهوية مركزي كامل الهواء النقي. يمر الهواء عبر فلاتر أولية ومتوسطة وعالية الكفاءة قبل دخول بيئة المختبر. تقع معدات التكييف بين الفلاتر الأولية والمتوسطة وتتكون من وحدة تحتوي على ضاغطين، واحد للاستخدام وواحد احتياطي، مما يضمن تشغيل النظام بشكل طبيعي. يقع مخرج الهواء على بعد 0.25 متر من الأرض على جانب وحدة الضغط.
(4) نظام الإضاءة:
تم تثبيت المفاتيح اليدوية والآلية في مناطق مختلفة، مثل غرف تغيير الملابس الأولى والثانية، غرف الاستحمام، غرف الهواء، الممرات النظيفة، مناطق التخزين النظيفة، الممرات المتسخة، غرف العازلة، غرف التنظيف والتعقيم، غرف إيواء الحيوانات، غرف التحضير، غرف المراقبة والعزل، والمختبرات الوظيفية. يمكن ضبط الإضاءة حسب الحاجة. يتم تشغيل وإيقاف الأضواء الفلورية النهارية في الساعة 7 صباحًا و7 مساءً، على التوالي. تم تجهيز غرف الحيوانات بإضاءة خاصة لتنظيم دورات نوم الحيوانات. يتم تعريض الغرف غير المستخدمة، الممرات النظيفة، مناطق التخزين النظيفة، الممرات المتسخة، وما إلى ذلك، لأشعة UV في الساعة 12 ظهرًا و8 مساءً لمدة ساعة واحدة يوميًا.
(5) نظام الاتصالات:
نظرًا لمتطلبات البيئة والمرافق الخاصة بمختبرات الحيوانات من فئة SPF، لا يمكن للموظفين الدخول والخروج بحرية بمجرد دخولهم. ومع ذلك، فإن التواصل بين المناطق الداخلية والخارجية أمر بالغ الأهمية. لذلك، تم تجهيز جميع الغرف بهواتف داخلية، مرتبة بالتسلسل، مما يسمح بالتواصل بين الغرف والاتصال المباشر بغرفة المراقبة لضمان التواصل في الوقت المناسب داخل المختبر.
(6) نظام المراقبة:
تم تركيب كاميرات قادرة على الدوران بزاوية 270° في المواقع الرئيسية مثل المداخل والممرات وغرف تربية الحيوانات وغرف العمليات الوظيفية في مختبر الحيوانات من فئة SPF. وهذا يسمح بالمراقبة في الوقت الحقيقي لحالة تشغيل المرافق، مما يضمن الالتزام بالإجراءات العلمية، ومنع التلوث الناتج عن العوامل البشرية، ومراقبة حالة الحيوانات وردود أفعالها أثناء التجارب مع الحد الأدنى من الإزعاج.
(7) نظام إمداد المياه:
يجب أن يتم تزويد الحيوانات المخبرية من فئة SPF بالماء المنقى. في هذا المختبر، يقوم نظام الأنابيب بتوصيل الماء المنقى المعالج إلى غرف التحضير داخل نظام الحواجز، حيث يتم تركيب حوض ماء لتوفير مياه شرب معقمة واحتياجات المياه الأخرى. يجب استبدال أنابيب إمداد المياه وتنظيفها بانتظام، ويجب أن يتضمن ماء تنظيف الأقفاص نسبة مناسبة من 84 مطهرًا.
(8) إمدادات الطاقة، نظام الإنذار، ومرافق السلامة من الحرائق:
تتطلب مختبرات الحيوانات من فئة SPF إمدادات هواء وطاقة مستمرة. أي فشل في تحديد ومعالجة الأعطال على الفور قد يؤدي إلى تلوث البيئة، أو عدوى الحيوانات، أو الوفاة، مما يترتب عليه عواقب وخيمة. لذلك، يجب أن يكون هناك نظام إمداد طاقة منفصل ومستقر مع احتياطي طاقة للطوارئ. تم تركيب نظام إنذار أعطال المروحة في غرفة التحكم في تكييف الهواء المركزي للصيانة في الوقت المناسب، مما يضمن التشغيل الآمن للمرافق.
امتثالًا لـ "قانون حماية الحرائق لجمهورية الصين الشعبية"، تم تركيب مرافق السلامة من الحرائق في مواقع مختلفة داخل مركز الحيوانات، مع إجراء فحوصات وصيانة واستبدالات منتظمة لمنع المخاطر المحتملة.
(9) معدات التعقيم والتطهير:
لمنع التلوث من العناصر الخارجية التي تدخل مختبر الحيوانات من فئة SPF، يتم اختيار طرق التعقيم بناءً على خصائص العناصر، بما في ذلك الإشعاع فوق البنفسجي، مطهرات الحوض، أو أجهزة التعقيم بالفراغ ذات الأبواب الآلية المتخصصة.
(10) أقفاص إيواء الحيوانات:
يتم استخدام نوعين رئيسيين من الأقفاص لإيواء الجرذان والفئران:
- أقفاص من الفولاذ المقاوم للصدأ:
- أقفاص من البلاستيك البولي كربونات:
الأقفاص القياسية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ هي 40 سم (طول) × 30 سم (عرض) × 20 سم (ارتفاع)، مناسبة لإيواء الحيوانات التجريبية المتخصصة بشكل فردي، مع صواني ومعالف لضمان توفير مساحة كافية للطعام والنشاط مع الحفاظ على نظافة المكان. أما الأقفاص البلاستيكية القياسية فهي 45 سم (طول) × 35 سم (عرض) × 20 سم (ارتفاع) ومناسبة لإيواء 5-7 جرذان تزن حتى 270 جرام أو 50-70 فأر، مما يضمن مساحة كافية للنشاط.
كلا النوعين من الأقفاص مزودان بأرفف أقفاص من الفولاذ المقاوم للصدأ.
(11) اختيار واستخدام مواد الفراش:
تتصل مادة الفراش مباشرة بالجرذان والفئران، مما يوفر امتصاص الرطوبة، والدفء، والتعشيش. تؤثر جودة مادة الفراش بشكل مباشر على التعافي بعد الجراحة، والنمو، والتطور، والأداء التناسلي. تشمل مواد الفراش الشائعة سيقان الذرة، ورقائق الخشب، وورق المناديل. أظهرت الاختبارات أن سيقان الذرة التي تتراوح طولها بين 3-5 سم والمصفاة من الغبار هي الأكثر فائدة للنمو، والتطور، والتكاثر.
(12) صياغة العلف:
يجب أن تكون تغذية الإنتاج والصيانة للفئران والجرذان مصممة علميًا وفقًا للمعايير الوطنية. يتم إجراء اختبارات المحتوى الميكروبي والتغذوي كل ستة أشهر لضمان جودة العلف.
2. تشغيل وإدارة مختبر الحيوانات من درجة SPF
2.1 إدارة علمية صارمة وفعالة
تم الانتهاء من تخطيط وبناء وتجهيز وتشغيل ومراقبة مختبر الحيوانات من الدرجة SPF تحت إشراف مجموعة الخبراء من إدارة العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة هوبي. يقوم المختبر بتقديم طلبات سنوية للتفتيش والإرشاد من إدارة العلوم والتكنولوجيا بمقاطعة هوبي عند انتهاء "رخصة استخدام الحيوانات" لتحديد المشكلات والمخاطر المحتملة ومعالجتها. بالإضافة إلى ذلك، يتم فحص المعدات والبيئات الداخلية والخارجية كل ثلاثة أشهر. إلى جانب تعزيز بناء وإدارة الأجهزة، تم وضع سلسلة من اللوائح لضمان التشغيل الفعال لمختبر الحيوانات من الدرجة SPF، مع الامتثال الكامل للمعايير الوطنية.
2.2 تطوير اللوائح وتدابير الإدارة
لضمان تشغيل مختبر الحيوانات من درجة SPF في ظروف متوافقة، تم تطوير سلسلة من اللوائح وتدابير الإدارة الفعالة علميًا بناءً على الظروف الفعلية، وفقًا للمعايير الوطنية ذات الصلة. تشمل هذه اللوائح والتدابير:
- إرشادات وإجراءات الإدارة لدخول وخروج مختبر الحيوانات من درجة SPF
- معايير إدارة التعقيم والتنظيف للبيئة الداخلية والخارجية لمختبر الحيوانات من درجة SPF
- إرشادات لتغذية وإدارة الحيوانات في مختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- لوائح حفظ السجلات لمختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- إرشادات للتعامل مع جثث الحيوانات والنفايات التجريبية الأخرى في مختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- لوائح إدارة التغذية لمختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- لوائح رفاهية الحيوانات والأمن البيولوجي
- لوائح تشغيل واستخدام وصيانة المعدات
- إجراءات إدخال العناصر إلى مختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- إجراءات دخول الأفراد إلى مختبر الحيوانات من الدرجة SPF
- إجراءات دخول الحيوانات إلى مختبر الحيوانات من درجة SPF
2.3 لوائح صارمة بشأن حركة الأفراد والحيوانات والأشياء
يجب على الأفراد والحيوانات والأشياء التي تدخل وتخرج من مختبر الحيوانات من درجة SPF اتباع مبدأ الحركة في اتجاه واحد مع عقارب الساعة بدقة:
- مسار حركة الأفراد:
- مسار حركة الحيوانات:
- مسار حركة العناصر: