IVC实验动物笼具系统的发展及特点
作者：张春红。冯华
摘 要：叙述了IVC实验动物笼具系统的发展和优点，并介绍了设备的特点，加深对此设备的理解。
关键词：IVC系统；特点 实验动物是生命科学研究的基础和条件。
动物实验的目标是追求能精确反映实验过程的可靠数据。要维持其可靠性，就应努力消除除非恒定环境因素对动物的生理生化活动引起的变化。否则，在对实验数据进行分析和综合时，对于其中出现的数值波动和问题，就极难进行确切的评价。为了实现动物实验结果的科学性，国际上非常重视实验动物的微生物学品质，都规定有明确的要求。总的看来，至少要到达清洁级，甚至要求到SPF级，才能符合科研要求。因此，用屏障系统和隔离系统的设施饲育清洁级以上的实验动物并搞好其质量控制，是当今世界实验动物科学发展的总趋势［1］。现在国际上普遍采IVC系统作为啮齿类小型动物饲养设备。
1. IVC系统的发展在国外IVC(Individually wentilate cagesdul 独立通风笼具)的使用已有30年的历史。1958年，Dr. Lisbeth Kraft为防止病毒扩散，制作了一个金属圆筒，用金属片作封上下底，金属丝缠绕成侧壁且外面包裹着一层玻璃纤维作为过滤介质，在圆筒里饲养老鼠，这就是IVC系统的雏形；六十年代，这种过滤系统进一步发展为鞋盒形状，不过仍以玻璃纤维作为过滤介质［2］；六十年代末七十年代初开始发展完善笼具内的环境条件。现在的IVC系统设计都是基于1980年Robert Sedlacek的发明。在我国，IVC系统于1999年引入实验动物界，在当时，大部分试验环境还是使用屏障系统。对于屏障设施管理要求非常严格，设施的破坏，停电事故，空气过滤装置的故障及进入屏障系统内的物品消毒不严格往往是试验动物受到污染的重要原因，但最大的污染源还是来自工作人员，另外，它的投入费用高而使用效率低，无法保护工作人员等也是其比较明显。自2003年非典型性肺炎的爆发以来，国内也开始纷纷采用IVC系统。国内一些厂家开始模仿国外IVC产品，但存在严重的技术问题，一些技术成熟和不成熟的国外IVC系统也进口，我国目前还没有IVC系统的统一国家标准。
2. IVC系统的优势 IVC系统组成：笼盒系统、笼架系统、主机系统。每个IVC笼盒带有终端过滤器，主机系统安装HEPA（初、高效过滤器）。
2.1具有真正的可持续的SPF屏障环境，为啮齿类小动物提供SPF环境,防止交*感染，有效保护实验动物； 2.2笼架上的进排风口的气流一定在同一水平，偏差小于0.5%。 2.3提供统一标准的通风； 2.4不同品系的实验动物可以在同一笼架进行饲养，但又可以在同一工作区内管理； 2.5为动物提供高标准的低NH3、CO2微环境，提供最适宜的湿度； 2.6减少动物饲养笼的垫料更换、灭菌次数； 2.7防止含有有害物质或被污染的气体在动物饲养笼间的传播、扩散； 2.8解放人工、节省资源，保障工作人员的健康与安全； 2.9设备设计合理，节省占地面积，轻便灵巧，带可方便移动的灵活滚轮。使笼具成为先进的IVC屏障系统，在普通环境、屏障环境、生物检疫设施、生物安全设施、环保监测设施中均可使用。
3. IVC系统的特点：IVC系统作为动物饲养设备，它还可以满足实验动物对环境的严格要求。 3.1 笼具 笼具可选优质Polysulfone(PSU)材质，最高耐受134摄氏度高温，耐腐蚀，抗变形；Polyeterimide(PEI)材质（化学分析：浸入25％Ethylacetate的乙醇90溶液中1分钟），可耐受更高温度，耐腐蚀、抗变形。使用寿命长。笼盒内有终端过滤器，对微生物可以进行进一步控制。笼盖和笼体的连接密封圈无连接口，气密性好。在一定的压力下不可以泄漏气体。饮水和食物有隔离装置。 3.2 气流、风速、换气气流、风速、换气这三项指标主要保证盒内空气新鲜，温度、湿度、CO2及NH3的浓度适宜。德国EHRET公司的IVC系统其笼内空气流速＜0.13m/s，动物水平上甚至低于0.1m/s，这种低空气流速可保持体温恒定。换气率可进行10-100％的调节 3.3 尘埃离子主机正负压可调，进/排风均有初、高效过滤器装置。高效过滤器选用H14级的HEPA（高效过滤器）进或排器过滤器（对于＞0.3μ的颗粒有效率99.997％）。对实验动物、操作人员、环境均起到保护作用 3.4 噪音动物能听到比人宽得多的音频，动物在长期接触噪音是，其听觉器官会受到损害，神经系统与生理生殖系统也会受损害，故噪音对实验动物的影响是不可忽视的。我国的标准为60dB以下，而IVC系统的运行噪音＜49dB，远远高于我国的普通标准，可以为动物们提供一个完全宁静的实验观测环境。
小结 IVC产品具有明显的科学价值和经济效益。它与传统的屏障系统比较，不仅造价低廉而且维护更加方便清洁，是一种节能环保型实验新型设备。随着IVC系统的在我国实验动物繁殖、实验及科研领域的普及，我国实验动物将迈向一个新的里程碑。EHRET作为国际IVC系统质量（TIZBIFO）技术委员回的重要成员，从1928年开始设计、制造与净化、灭菌、洁净科技等有关的实验设备及动物饲养设备， 是国际著名的动物笼系统及实验动物饲养系统的制造商，占有了全球实验动物笼具领域最大的市场份额。并凭借卓越的技术与丰富的经验，攻克了IVC系统换气率的测定、计算与验证这一业内的难点，其解决方案是唯一通过国际权威LTG公司认证并在欧美被认为是最有效可行的方法。
参考文献 1、 苗明三，《实验动物和动物实验技术》，中国中医药出版社，1997 2、 中国建筑科学研究院，《生物安全实验室建筑设计与施工管理》汇编，2004.7 3、 顾为望，《实验动物屏障设施的建设与管理》第一版，陕西科学技术出版社。
