Русский

Специализированное оборудование для объектов содержания животных: системы клеток, изоляторы для грызунов (IVC), оборудование для мойки и деконтаминации, а также рабочие станции безопасности

Создано 02.06
Научное управление и стандартизированная эксплуатация вивариев в значительной степени зависят от ряда специализированного основного оборудования. Вместе эти системы составляют техническую основу для обеспечения благополучия животных, поддержания целостности барьера, обеспечения надежности и воспроизводимости экспериментальных данных, а также защиты персонала. В данной статье представлен систематический обзор пяти ключевых категорий оборудования: систем клеточного содержания животных, индивидуально вентилируемых клеток (IVC), оборудования для мойки и деконтаминации, рабочих станций для животных и шкафов биологической безопасности, с акцентом на их функции, технические принципы и требования к применению.
Промышленный стеллаж с коричневыми контейнерами на складе.

I. Системы содержания животных: Фундаментальная микросреда

Системы содержания животных являются основными единицами, непосредственно содержащими лабораторных животных. Их конструкция напрямую влияет на физиологическое состояние и поведение животных. Современные системы содержания вышли за рамки простого удержания и стали интегрированной системой контроля микросреды.

Материалы и типы

Общие материалы включают устойчивые к высоким температурам и давлению, коррозионностойкие пластики, такие как поликарбонат (PC), полисульфон (PSU) и полиэфирэфиркетон (PEEK), а также нержавеющую сталь. Типичные конфигурации включают открытые клетки, изоляционные клетки и клетки, совместимые с IVC.

Ключевые технические аспекты

  • Стандарты пространства:
Клетки должны соответствовать национальным и региональным нормам (например, «Лабораторные животные – Окружающая среда и помещения», GB 14925), обеспечивая достаточную площадь пола и высоту клетки в зависимости от вида, размера тела и стадии роста.
  • Обогащение среды:
Предоставление гнездовых материалов, укрытий и грызущих предметов способствует естественному поведению, снижает стереотипии и повышает благополучие животных.
  • Системы идентификации:
Карточки для клеток и маркировка должны быть четкими, долговечными и способными точно записывать штамм, количество животных, идентификатор эксперимента и операционные даты.

II. Индивидуально вентилируемые клеточные (ИВК) системы: основа динамических барьеров

Системы IVC являются наиболее критичным оборудованием с динамическим барьером в современных вивариях SPF (Specific Pathogen Free - Свободные от специфических патогенов). Устанавливая независимый приток и отток воздуха на уровне клетки, они обеспечивают точный контроль микросреды.

Принцип работы

Система IVC (изолированных вентилируемых клеток) состоит из центрального воздухообрабатывающего агрегата (вентиляторы и фильтрующие модули), воздуховодов, интеллектуальных стоек и специализированных клеток. Воздух, отфильтрованный через HEPA-фильтры (эффективность ≥99,97% при 0,3 мкм), равномерно подается в каждую клетку, в то время как вытяжной воздух, как правило, также фильтруемый через HEPA-фильтры, удаляется, образуя контролируемый направленный поток воздуха.

Основные преимущества

  • Предотвращение перекрестного загрязнения:
Эффективно ограничивает передачу запахов, аллергенов и потенциальных патогенов между клетками.
  • Стабильные параметры окружающей среды:
Независимый контроль концентрации аммиака, влажности и температуры на уровне клетки, превосходящий контроль на уровне помещения.
  • Энергоэффективность и безопасность:
Снижает общие требования к воздухообмену в помещении, уменьшая энергопотребление; вытяжная вентиляция с HEPA-фильтрацией защищает персонал от воздействия аэрозолей животного происхождения.

III. Оборудование для мойки и деконтаминации: ключ к поддержанию гигиены

Тщательная очистка и эффективная дезинфекция необходимы для разрыва путей передачи патогенов и поддержания микробиологического статуса животноводческих помещений. Оборудование этой категории делится на две основные группы: очистка и стерилизация.

Оборудование для очистки

  • Моечные машины для клеток:
Используют струи воды под высоким давлением, вращающиеся разбрызгиватели и специальные моющие средства для тщательной очистки клеток, поилок и поддонов для подстилки, удаляя органические остатки.
  • Туннельные моечные машины:
Обеспечивают непрерывную автоматизированную мойку стеллажей для клеток, предлагая высокую производительность для крупномасштабных объектов.

Оборудование для дезинфекции и стерилизации

  • Паровые автоклавы:
Используется для стерилизации клеток, подстилок, воды, корма и термостойких инструментов. Обеспечивает надежную терминальную стерилизацию и требует регулярной валидации с использованием биологических индикаторов.
  • Системы туманообразования/парообразования перекиси водорода:
Применяется для терминальной дезинфекции помещений, вентиляционных систем IVC и рабочих поверхностей, эффективно инактивируя бактерии, грибки, вирусы и споры.

IV. Рабочие станции для животных и ламинарные боксы биологической безопасности: Двойная защита персонала и образцов

Соответствующее оборудование для обеспечения биологической безопасности необходимо при работе с животными, введении доз и сборе образцов.

1. Рабочие станции для животных

Как правило, конфигурируются как рабочие станции с ламинарным потоком (Класс II A2 или специализированные для животных), эти установки генерируют вертикальный или горизонтальный однонаправленный поток воздуха для защиты животных или образцов от загрязнения оператором. Передние воздушные завесы и зоны отрицательного давления обеспечивают базовую защиту оператора.
Они подходят для рутинных процедур с низким уровнем риска, таких как зондирование, инъекции, взвешивание и наблюдение.

2. Боксы биологической безопасности (БББ)

При работе с инфекционными животными, рекомбинантной ДНК или материалами, связанными с риском образования аэрозолей, требуются боксы биологической безопасности более высокого уровня — обычно класса II B2, типа с полным вытяжным вентилятором.
Весь приточный и вытяжной воздух проходит через HEPA-фильтры, а 100% вытяжного воздуха выбрасывается наружу, обеспечивая максимальную защиту персонала, окружающей среды и экспериментальных материалов. Выбор должен строго соответствовать применимым требованиям уровня биологической безопасности для животных (ABSL-1 — ABSL-4).

V. Ключевые моменты при выборе, валидации и обслуживании оборудования

  1. Систематический отбор:
Оборудование должно быть совместимо между системами (например, клетки с стойками IVC, размеры клеток с камерами моечных машин) и соответствовать общему рабочему процессу объекта, включая разделение на чистые и грязные зоны.
  1. Квалификация производительности:
После установки или капитального ремонта оборудование должно пройти квалификацию установки (IQ), квалификацию эксплуатации (OQ) и квалификацию производительности (PQ). Для систем IVC и BSC критическими параметрами являются равномерность воздушного потока, схемы воздушного потока, целостность HEPA-фильтров, уровень шума, освещенность и герметичность.
  1. Регулярное техническое обслуживание:
Должна быть внедрена строгая программа профилактического обслуживания, включающая регулярную замену HEPA- и предварительных фильтров, калибровку датчиков, проверку производительности вентиляторов, а также очистку и дезинфекцию внутренних воздуховодов.
  1. Мониторинг и документирование:
Ключевые параметры — такие как температура, давление и время цикла для стерилизаторов, а также перепады давления и воздушный поток для ИВК-систем — должны постоянно контролироваться или периодически проверяться с сохранением полных записей.

Часто задаваемые вопросы

В: Каковы основные преимущества ИВК-систем по сравнению с традиционными барьерными установками?
О: ИВК-системы обеспечивают независимую вентиляцию на уровне клетки, предлагая превосходный контроль перекрестного загрязнения, более стабильные условия микросреды (например, уровни аммиака), а также снижение энергопотребления и эксплуатационных расходов.
Q: Can cleaning equipment replace sterilization equipment?
О: Нет. Очистка удаляет видимые загрязнения и большинство микроорганизмов, в то время как стерилизация уничтожает все микроорганизмы, включая бактериальные споры. Эффективная очистка является предпосылкой для успешной стерилизации.
В: Как следует выбирать рабочие станции для животных и ламинарные боксы биологической безопасности?
О: Выбор зависит от риска биологической безопасности процедуры. Рутинные, низкорисковые мероприятия могут проводиться на рабочих станциях для животных, в то время как процедуры, связанные с патогенами, токсичными химикатами, радиоактивными веществами или риском образования аэрозолей, требуют соответствующим образом классифицированных ламинарных боксов биологической безопасности на основе оценки рисков.

Заключение

Оборудование специализированных вивариев представляет собой точно взаимосвязанную техническую систему. От клеток и изоляторов (IVC), определяющих условия жизни животных, до моечного и деконтаминационного оборудования, обеспечивающего гигиену, и средств защиты персонала — каждый компонент напрямую влияет на качество исследований и соблюдение этических норм. Планировщики и руководители объектов должны принимать решения, основываясь на требованиях экспериментов, видах животных и уровнях биобезопасности, применяя систематический подбор оборудования, строгую валидацию и дисциплинированное техническое обслуживание для создания надежной, безопасной и эффективной технической платформы для исследований в области наук о жизни.
Контакт
Оставьте вашу информацию, и мы свяжемся с вами.
WhatsApp