醫學院校SPF級動物實驗室生物安全管理與防範
醫學院校SPF級動物實驗室生物安全管理與防範
（溫州醫科大學 實驗動物中心，浙江 溫州 325035）
[摘 要] 實驗動物是生命科學研究的基礎和重要支撐條件，被稱為“活的試劑”。SPF級動物實驗室是生命與醫學科學研究中公認的標準動物實驗室。動物實驗會涉及到生物安全相關的實驗，實驗動物生物安全問題日益成為人們關注的焦點。通過分析溫州醫科大學實驗動物中心SPF級屏障系統生物安全相關的人員、實驗室、實驗動物三個方面的措施，在此基礎上，提出了“三面三証，以証促管”的管理方法，進一步探討高校SPF級動物實驗室生物安全管理與防範。
[關鍵詞] SPF級動物實驗室；實驗動物；生物安全
隨着國家經濟社會的全面發展以及人民生活水平的提高，人們對生命健康越來越重視。近年來，我國對生命科學的科研投入日益增長，生命科學基礎研究取得了長足的進步。實驗動物是生命科學研究的基礎和重要支撐條件，被稱為“活的試劑”[1-2]。為了更好地進行生命科學研究，大多數高校正在大力建設符合國家標準的動物實驗室，其中無特定病原體（specific pathogen free，SPF）動物實驗室是生命與醫學科學研究中公認的標準動物實驗室[3]。溫州醫科大學（以下稱我校）實驗動物中心根據醫學院校的特點，結合學校學科建設的發展和實驗教學與科研的需求，相繼建成3 000 m2 的SPF級動物實驗室，有效緩解了我校SPF級動物實驗室緊張的狀況。但如何在不斷增加的SPF級屏障系統的同時，重視實驗動物生物安全，落實屏障系統生物安全管理，防範實驗動物生物安全事故，是高校實驗動物中心面臨的重大問題，也是高校發展過程中亟待解決的突出問題[4-5]。
1 實驗動物生物安全問題
動物實驗室是從事實驗教學、科學研究、社會服務的重要場所。如果發生屏障系統生物安全事故，那麼包括在校學生在內的實驗人員的身體健康很可能得不到保障，甚至可能使校外人群受到感染，從而引發公眾恐慌情緒[6-9]。2010 年12 月，東北農業大學28名師生在進行活體羊解剖實驗過程中感染了布魯氏菌病[10]。2017 年5月，杭州市某小區沿街商
鋪飼養實驗小白鼠，引起了居民恐慌。實驗動物的生物安全問題已成為大眾的敏感話題，是科學研究中不容忽視的重要因素，它與動物疫病防治、人類健康、生物武器之間的微妙關係正在引起政府的高度重視[11-15]。
2 高校SPF級動物實驗室生物安全管理舉措
我校實驗動物中心于2005 年1月建成1 500 m2SPF級動物實驗室，9 月投入使用至今，在實驗動物生物安全管理方面積累了一定的經驗，提出了“三面三証，以証促管”的管理理念，即主要是從實驗室、實驗動物、人員三個方面以及相應的三類許可証對SPF級動物實驗室生物安全進行管理。
2.1 動物實驗室管理
2.1.1 SPF級動物實驗室行政許可：根據《實驗動物管理條例》（中華人民共和國國家科學技術委員會
令第2號）與《浙江省實驗動物管理辦法》（浙江省人民政府令第263號）規定，實驗動物生產與使用單位
應取得許可証。陳怡等[16]的研究表明，實驗動物許可証相對集中在經濟發達地區並以企業類型機構為主。目前，浙江省有效期內的實驗動物許可証共有102個，其中使用許可証82個，生產許可証20個。
由於浙江省同一機構的所有環境設施僅頒發一個許可証，全省實驗動物環境設施共有114個，其中使用型SPF級屏障系統設施占53.5%（61/114）。我校實驗動物中心SPF級屏障系統于2005 年5 月取得浙江省科技廳頒發的實驗動物使用許可証（屏障系統），許可証號：SYXK（浙）2005-0061；並先後于2010年10月換領實驗動物使用許可証，許可証號：SYXK（浙）2010-0150；于2015年7月換領實驗動物使用許可証，許可証號：SYXK（浙）2015-0009。同時，中心SPF級動物實驗室每年通過浙江省實驗動物管理辦公室的行政許可証年檢工作，有效保障了我校實驗動物中心SPF級動物實驗室的生物安全。
2.1.2 SPF級動物實驗室規章制度及標準化操作程序（standard operational procedure，SOP）：SPF級動物實驗室規章制度及SOP對於動物實驗室管理具有指導性意義，我校實驗動物中心從SPF級動物實驗室管理制度、SPF級動物實驗室機房控制系統操作程序、SPF級動物室人員及物品進出程序、SPF級獨立通風籠具（individually ventilate cages，IVC）操作原則和程序、SPF級動物實驗室的清掃與衛生管理程序、SPF級實驗室日常管理記錄程序等6個方面對動物實驗室進行規範操作管理，確保實驗動物生物安全。胡慧穎等[17]的調查表明，浙江省實驗動物許可証單位SOP比較健全，但仍有8.2%的單位沒有制定突發事件應急預案。動物實驗室存在一定的生物安全隱患，人感染流行性出血熱等人畜共患病生物安全事件時有發生，建立包括實驗動物應急預案在內的SOP顯得尤為緊迫與重要。
2.1.3 SPF級動物實驗室日常維護：實驗動物生物安全來源於實驗動物生產與使用過程中的各個環節，醫學院校涉及實驗動物教學與科研，教學對象大多是本科生，往往對實驗動物生物安全防範意識不夠[18]。為了保証實驗動物質量以及動物實驗結果的準確性，SPF級屏障系統需要按照國標要求，及時輸送外界空氣，排除氨氣等有害氣體，調節溫濕度控制，病原微生物。同時，需要對房間內各部位的空氣壓力進行控制，以避免交叉感染。因此，實驗動物中心需要定期對中央空調、高溫高壓滅菌器、自控系統、屏障通風系統等做好日常維護檢修工作，確保SPF級動物實驗室正常運轉，消除實驗動物生物安全隱患。
2.2 實驗動物管理
2.2.1 SPF級實驗動物質量控制：實驗動物的質量控制直接影響醫學院校教學與科研質量。陳柏安等[19]提出從實驗動物微生物學和寄生虫學的質量控制、遺傳學質量控制、環境質量控制、營養質量控制等4 個因素入手加強實驗動物質量控制。我校實驗動物中心為了加強實驗動物質量控制，確保動物實驗的準確性，規定所有購買的實驗動物及飼料必須提供質量合格証。中心對所有新引進的基因修飾動物均進行隔離檢疫，放置哨兵鼠送第三方檢測合格后才能傳入SPF級動物實驗室。同時，中心開展自身檢測工作，對SPF級實驗動物進行質量檢測，均符合國家標準。中心通過實驗動物質量控制，從源頭上避免實驗動物生物安全事故。
2.2.2 實驗動物倫理審查：實驗動物為生命科學
發展作出重大犧牲，善待實驗動物是人類文明的道德體現，也是人與自然和諧發展的需要[20]。為了進一步加強我校實驗動物生物安全與動物實驗規範管理工作，保障師生員工身體健康和校園環境安全，實驗動物中心要求所有涉及實驗動物的實驗，必須向學校實驗動物倫理委員會提出申請，提交實驗動物倫理審查表，經審批許可后，給予批准編號，方可進行實驗。動物實驗要遵循“減少（reduction）、替代（refinement）、優化（replacement）”的3R原則，優化實驗方案，根據實驗需要合理使用動物。動物實驗結束后必須 ，採用安樂死處死，尸體統一打包回收，焚燒處理，任何單位和個人不得隨意丟棄實驗結束后或正常 的動物尸體，動物尸體處理應能夠追溯。有文獻報道浙江省有4.9%的單位實驗動物尸體及廢棄物處理不規範[17]。我校實驗動物中心通過動物實驗相關的倫理審查，避免動物實驗過程中出現實驗動物生物安全事件。
2.3 人員管理
2.3.1 SPF級動物實驗室從業人員管理：SPF級動
物實驗室從業人員是指從事SPF級動物實驗室相關工作的各類工作人員。宋志剛等[21]認為人們普遍關注動物實驗的結果，缺乏對實驗動物從業人員的健康與安全的研究，因此應對實驗動物從業人員進行生物安全培訓。實驗動物中心高度重視人才培養，
制定了人才隊伍建設的規劃，所有SPF級動物實驗室從業人員均參加浙江省實驗動物行業協會主辦的全省實驗動物技術人員培訓班，全部取得“實驗動物從業人員培訓合格証”，並定期參加全省實驗動物從業人員繼續教育培訓班。同時積極參加各類實__驗動物學朮交流會，及時獲取實驗動物生物安全 動態，促進我校SPF級動物實驗室實驗動物生物安全工作的有效開展。
2.3.2 SPF級動物實驗室實驗人員管理：
醫學院校SPF級動物實驗室實驗人員不僅有醫學專業教師，而且包括各類本科生、研究生。但是部分實驗動物操作人員的生物專業知識缺乏。彭華松等[22]的調查分析表明，至少20%的師生不具備基本的生物安全知識，因而需要對實驗人員進行全面系統的生物安全教育與培訓。我校實驗動物中心是浙江省衛生與計劃生育委員會醫學實驗動物與動物實驗培訓地的五個基地之一，省城杭州之外的 的培訓基地，定期舉辦實驗動物培訓班。實驗人員要進入中心的SPF級動物實驗室，必須持有培訓合格証。實驗人員通過培訓，能夠認識到動物實驗規範操作的重要性， 可能降低SPF級屏障系統生物安全狀況的概率。
3 討論
SPF級屏障系統實驗動物生物安全不僅關乎實驗結果的準確性、實驗人員的健康，也是國家安全的基本內容。為此，我校實驗動物中心制定了《實驗動物突發事件應急預案》，本着以積極預防為主要目標，時刻保持高度警惕的態度，成立實驗動物中心突發生物安全事故應急小組，負責應急預案的啟動和實施，以應對實驗動物生物安全問題。SPF級動物實驗室是一個動態的多功能系統，特別是具有公共服務平台性質的醫學院校SPF級屏障系統動實驗室，涉及實驗動物的日常飼養與實驗人員由於實驗需要的正常進出，由此可能產生的多方面的實驗動物生物安全隱患，這對於SPF級動物實驗室的生物安全管理提出新的更高要求。嚴格准入制度，規範實驗要求，加強教育培訓，確保生物安全，是我校實驗動物中心SPF級動物實驗室生物安全管理的一貫準則[23]。陳通克等[24]提出醫學院校“2+1”實驗動物管理模式，即“旅館式”管理模式和“實驗動物分類控制”管理模式及一站式服務有機結合，提高實驗動物管理水平，充分發揮實驗動物中心在醫學院校教學科研中的公共服務職能。實驗動物的生物安全問題，日益引起各級政府部門的高度重視。時而發生的動物實驗感染事件不斷地給我們上了一堂堂嚴肅的實驗動物生物安全公開課，必須引起足夠的重視。徐慶華等[25]通過篩選11項綜合評價指標，運用層次分析法確定實驗動物生物安全管理評價指標體系中各指標的權重係數，發現環境設施檢測符合要求和實驗動物有質量合格証所占權重係數 。然而，如何運用科學客觀有效的評價方法，建立合理的綜合評價實驗動物生物安全管理體系，仍然有待進一步研究。總之，我校實驗動物中心在SPF級動物實驗室生物安全管理過程中，明確提出“三面三証，以証促管”，即：動物實驗室必須獲得實驗動物使用許可証，實驗動物必須提供質量合格証，實驗人員必須具備動物實驗培訓合格証，通過這三個方面三個証入手，提升我校SPF級動物實驗室生物安全管理水平，但是實驗動物生物安全管理永遠在路上，永不鬆懈，任重而道遠
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[摘 要] 實驗動物是生命科學研究的基礎和重要支撐條件，被稱為“活的試劑”。SPF級動物實驗室是生命與醫學科學研究中公認的標準動物實驗室。動物實驗會涉及到生物安全相關的實驗，實驗動物生物安全問題日益成為人們關注的焦點。通過分析溫州醫科大學實驗動物中心SPF級屏障系統生物安全相關的人員、實驗室、實驗動物三個方面的措施，在此基礎上，提出了“三面三証，以証促管”的管理方法，進一步探討高校SPF級動物實驗室生物安全管理與防範。
[關鍵詞] SPF級動物實驗室；實驗動物；生物安全
隨着國家經濟社會的全面發展以及人民生活水平的提高，人們對生命健康越來越重視。近年來，我國對生命科學的科研投入日益增長，生命科學基礎研究取得了長足的進步。實驗動物是生命科學研究的基礎和重要支撐條件，被稱為“活的試劑”[1-2]。為了更好地進行生命科學研究，大多數高校正在大力建設符合國家標準的動物實驗室，其中無特定病原體（specific pathogen free，SPF）動物實驗室是生命與醫學科學研究中公認的標準動物實驗室[3]。溫州醫科大學（以下稱我校）實驗動物中心根據醫學院校的特點，結合學校學科建設的發展和實驗教學與科研的需求，相繼建成3 000 m2 的SPF級動物實驗室，有效緩解了我校SPF級動物實驗室緊張的狀況。但如何在不斷增加的SPF級屏障系統的同時，重視實驗動物生物安全，落實屏障系統生物安全管理，防範實驗動物生物安全事故，是高校實驗動物中心面臨的重大問題，也是高校發展過程中亟待解決的突出問題[4-5]。
1 實驗動物生物安全問題
動物實驗室是從事實驗教學、科學研究、社會服務的重要場所。如果發生屏障系統生物安全事故，那麼包括在校學生在內的實驗人員的身體健康很可能得不到保障，甚至可能使校外人群受到感染，從而引發公眾恐慌情緒[6-9]。2010 年12 月，東北農業大學28名師生在進行活體羊解剖實驗過程中感染了布魯氏菌病[10]。2017 年5月，杭州市某小區沿街商
鋪飼養實驗小白鼠，引起了居民恐慌。實驗動物的生物安全問題已成為大眾的敏感話題，是科學研究中不容忽視的重要因素，它與動物疫病防治、人類健康、生物武器之間的微妙關係正在引起政府的高度重視[11-15]。
2 高校SPF級動物實驗室生物安全管理舉措
我校實驗動物中心于2005 年1月建成1 500 m2SPF級動物實驗室，9 月投入使用至今，在實驗動物生物安全管理方面積累了一定的經驗，提出了“三面三証，以証促管”的管理理念，即主要是從實驗室、實驗動物、人員三個方面以及相應的三類許可証對SPF級動物實驗室生物安全進行管理。
2.1 動物實驗室管理
2.1.1 SPF級動物實驗室行政許可：根據《實驗動物管理條例》（中華人民共和國國家科學技術委員會
令第2號）與《浙江省實驗動物管理辦法》（浙江省人民政府令第263號）規定，實驗動物生產與使用單位
應取得許可証。陳怡等[16]的研究表明，實驗動物許可証相對集中在經濟發達地區並以企業類型機構為主。目前，浙江省有效期內的實驗動物許可証共有102個，其中使用許可証82個，生產許可証20個。
由於浙江省同一機構的所有環境設施僅頒發一個許可証，全省實驗動物環境設施共有114個，其中使用型SPF級屏障系統設施占53.5%（61/114）。我校實驗動物中心SPF級屏障系統于2005 年5 月取得浙江省科技廳頒發的實驗動物使用許可証（屏障系統），許可証號：SYXK（浙）2005-0061；並先後于2010年10月換領實驗動物使用許可証，許可証號：SYXK（浙）2010-0150；于2015年7月換領實驗動物使用許可証，許可証號：SYXK（浙）2015-0009。同時，中心SPF級動物實驗室每年通過浙江省實驗動物管理辦公室的行政許可証年檢工作，有效保障了我校實驗動物中心SPF級動物實驗室的生物安全。
2.1.2 SPF級動物實驗室規章制度及標準化操作程序（standard operational procedure，SOP）：SPF級動物實驗室規章制度及SOP對於動物實驗室管理具有指導性意義，我校實驗動物中心從SPF級動物實驗室管理制度、SPF級動物實驗室機房控制系統操作程序、SPF級動物室人員及物品進出程序、SPF級獨立通風籠具（individually ventilate cages，IVC）操作原則和程序、SPF級動物實驗室的清掃與衛生管理程序、SPF級實驗室日常管理記錄程序等6個方面對動物實驗室進行規範操作管理，確保實驗動物生物安全。胡慧穎等[17]的調查表明，浙江省實驗動物許可証單位SOP比較健全，但仍有8.2%的單位沒有制定突發事件應急預案。動物實驗室存在一定的生物安全隱患，人感染流行性出血熱等人畜共患病生物安全事件時有發生，建立包括實驗動物應急預案在內的SOP顯得尤為緊迫與重要。
2.1.3 SPF級動物實驗室日常維護：實驗動物生物安全來源於實驗動物生產與使用過程中的各個環節，醫學院校涉及實驗動物教學與科研，教學對象大多是本科生，往往對實驗動物生物安全防範意識不夠[18]。為了保証實驗動物質量以及動物實驗結果的準確性，SPF級屏障系統需要按照國標要求，及時輸送外界空氣，排除氨氣等有害氣體，調節溫濕度控制，病原微生物。同時，需要對房間內各部位的空氣壓力進行控制，以避免交叉感染。因此，實驗動物中心需要定期對中央空調、高溫高壓滅菌器、自控系統、屏障通風系統等做好日常維護檢修工作，確保SPF級動物實驗室正常運轉，消除實驗動物生物安全隱患。
2.2 實驗動物管理
2.2.1 SPF級實驗動物質量控制：實驗動物的質量控制直接影響醫學院校教學與科研質量。陳柏安等[19]提出從實驗動物微生物學和寄生虫學的質量控制、遺傳學質量控制、環境質量控制、營養質量控制等4 個因素入手加強實驗動物質量控制。我校實驗動物中心為了加強實驗動物質量控制，確保動物實驗的準確性，規定所有購買的實驗動物及飼料必須提供質量合格証。中心對所有新引進的基因修飾動物均進行隔離檢疫，放置哨兵鼠送第三方檢測合格后才能傳入SPF級動物實驗室。同時，中心開展自身檢測工作，對SPF級實驗動物進行質量檢測，均符合國家標準。中心通過實驗動物質量控制，從源頭上避免實驗動物生物安全事故。
2.2.2 實驗動物倫理審查：實驗動物為生命科學
發展作出重大犧牲，善待實驗動物是人類文明的道德體現，也是人與自然和諧發展的需要[20]。為了進一步加強我校實驗動物生物安全與動物實驗規範管理工作，保障師生員工身體健康和校園環境安全，實驗動物中心要求所有涉及實驗動物的實驗，必須向學校實驗動物倫理委員會提出申請，提交實驗動物倫理審查表，經審批許可后，給予批准編號，方可進行實驗。動物實驗要遵循“減少（reduction）、替代（refinement）、優化（replacement）”的3R原則，優化實驗方案，根據實驗需要合理使用動物。動物實驗結束后必須 ，採用安樂死處死，尸體統一打包回收，焚燒處理，任何單位和個人不得隨意丟棄實驗結束后或正常 的動物尸體，動物尸體處理應能夠追溯。有文獻報道浙江省有4.9%的單位實驗動物尸體及廢棄物處理不規範[17]。我校實驗動物中心通過動物實驗相關的倫理審查，避免動物實驗過程中出現實驗動物生物安全事件。
2.3 人員管理
2.3.1 SPF級動物實驗室從業人員管理：SPF級動
物實驗室從業人員是指從事SPF級動物實驗室相關工作的各類工作人員。宋志剛等[21]認為人們普遍關注動物實驗的結果，缺乏對實驗動物從業人員的健康與安全的研究，因此應對實驗動物從業人員進行生物安全培訓。實驗動物中心高度重視人才培養，
制定了人才隊伍建設的規劃，所有SPF級動物實驗室從業人員均參加浙江省實驗動物行業協會主辦的全省實驗動物技術人員培訓班，全部取得“實驗動物從業人員培訓合格証”，並定期參加全省實驗動物從業人員繼續教育培訓班。同時積極參加各類實__驗動物學朮交流會，及時獲取實驗動物生物安全 動態，促進我校SPF級動物實驗室實驗動物生物安全工作的有效開展。
2.3.2 SPF級動物實驗室實驗人員管理：
醫學院校SPF級動物實驗室實驗人員不僅有醫學專業教師，而且包括各類本科生、研究生。但是部分實驗動物操作人員的生物專業知識缺乏。彭華松等[22]的調查分析表明，至少20%的師生不具備基本的生物安全知識，因而需要對實驗人員進行全面系統的生物安全教育與培訓。我校實驗動物中心是浙江省衛生與計劃生育委員會醫學實驗動物與動物實驗培訓地的五個基地之一，省城杭州之外的 的培訓基地，定期舉辦實驗動物培訓班。實驗人員要進入中心的SPF級動物實驗室，必須持有培訓合格証。實驗人員通過培訓，能夠認識到動物實驗規範操作的重要性， 可能降低SPF級屏障系統生物安全狀況的概率。
3 討論
SPF級屏障系統實驗動物生物安全不僅關乎實驗結果的準確性、實驗人員的健康，也是國家安全的基本內容。為此，我校實驗動物中心制定了《實驗動物突發事件應急預案》，本着以積極預防為主要目標，時刻保持高度警惕的態度，成立實驗動物中心突發生物安全事故應急小組，負責應急預案的啟動和實施，以應對實驗動物生物安全問題。SPF級動物實驗室是一個動態的多功能系統，特別是具有公共服務平台性質的醫學院校SPF級屏障系統動實驗室，涉及實驗動物的日常飼養與實驗人員由於實驗需要的正常進出，由此可能產生的多方面的實驗動物生物安全隱患，這對於SPF級動物實驗室的生物安全管理提出新的更高要求。嚴格准入制度，規範實驗要求，加強教育培訓，確保生物安全，是我校實驗動物中心SPF級動物實驗室生物安全管理的一貫準則[23]。陳通克等[24]提出醫學院校“2+1”實驗動物管理模式，即“旅館式”管理模式和“實驗動物分類控制”管理模式及一站式服務有機結合，提高實驗動物管理水平，充分發揮實驗動物中心在醫學院校教學科研中的公共服務職能。實驗動物的生物安全問題，日益引起各級政府部門的高度重視。時而發生的動物實驗感染事件不斷地給我們上了一堂堂嚴肅的實驗動物生物安全公開課，必須引起足夠的重視。徐慶華等[25]通過篩選11項綜合評價指標，運用層次分析法確定實驗動物生物安全管理評價指標體系中各指標的權重係數，發現環境設施檢測符合要求和實驗動物有質量合格証所占權重係數 。然而，如何運用科學客觀有效的評價方法，建立合理的綜合評價實驗動物生物安全管理體系，仍然有待進一步研究。總之，我校實驗動物中心在SPF級動物實驗室生物安全管理過程中，明確提出“三面三証，以証促管”，即：動物實驗室必須獲得實驗動物使用許可証，實驗動物必須提供質量合格証，實驗人員必須具備動物實驗培訓合格証，通過這三個方面三個証入手，提升我校SPF級動物實驗室生物安全管理水平，但是實驗動物生物安全管理永遠在路上，永不鬆懈，任重而道遠
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