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梵通探案

行业纵览  案例分析  经验解读

—2024第021期—

梵通工程师接到某实验动物中心，SPF的老鼠们出现呕吐、腹泻、部分死亡。尸检确定为“条件致病菌”。梵通工程师第一时间赶到现场，和实验中心的老师组成应急处理小组，迅速展开了处理，成功控制了病情的扩散。

SPF（Specific Pathogen Free，无特定病原体）动物是指在特定的饲养环境中，通过无菌或特定病原体排除技术培育出的、不携带任何已知特定病原体的实验动物。这类动物在科学研究中具有重要地位，尤其是在生物医学、药物研发和疾病模型建立等方面。当SPF动物生病时，这通常意味着它们的健康状态受到了某种因素的影响，可能包括环境因素、饲养管理不当、实验操作失误、潜在病原体感染（尽管已尽力排除，但仍有可能存在未知或新出现的病原体）或其他未知原因。

分享几个国内外的实验动物引起的生物安全案例

● 1961 年莫斯科流行性出血热实验室感染莫斯科某研究所实验人员从疫区捕捉到一些野鼠带回实验室。由于疏忽，这些野鼠被放在室内暴露场所。不久，实验室相继有63人出现发热症状，开始被误诊为流感，1周内又增加30人，才怀疑到流行性出血热实验室感染。

● 1967德国马堡病毒实验室感染事件某实验室的工作人员突然发生高热，腹泻，呕吐，大出血，休克和循环系统衰竭，此种症状同样出现在其他2个实验室)--这3个实验室都使用过来自乌干达的猴子，用于脊髓灰质炎疫苗等研究。最后共37 人，包括实验室人员、医务人员及其亲戚都感染了疾病，7人死亡。3个月后才找到罪魁祸首:一种危险的新病毒-2马堡病毒。

1998 年西安流行性出血热实验室感染西安某高校使用大白鼠试验时，有2名学生被大白鼠咬伤，还有一些学生给实验老鼠放血、解剖。在实验过程中，这些学生均未按照要求戴手套操作，结果29名实验人员中，有9人感染了流行性出血热。

● 2001 年北京流行性出血热实验室感染因使用质量不合格实验动物和动物实验不规范致使鼠源性人兽共患病流行性出血热感染:1名院士死亡和700多师生紧急预防接种

● 2006年长春市某高校中药系实验室发生学生感染流行性出血热事件76名学生中有10名学生受感染。整个事件起因也是由于实验操作过程中被动物抓咬伤而造成的。

SPF级小鼠住的动物房是什么标准

超五星级标准

SPF（Specific Pathogen Free）动物房，即无特定病原体动物房，其环境要求非常严格，以确保实验动物的健康状态和实验结果的准确性。

住在这么高标准的房间，怎么会得病呢？非病原性微生物的入侵、垂直传播的微生物、实验过程中的感染、SPF动物自身的免疫状况以及其他因素

1、非病原性微生物的入侵

● 环境因素：原则上SPF动物室内不容许存在病原菌，但在封闭的环境中，很多非病原性微生物可能会逐渐进入动物机体，导致SPF动物生病。这个转移过程被称之为通常动物化。

● 微生物监测不足：SPF动物群体必须进行定期监测以保证保持SPF的状态。如果微生物监测工作不到位，未能及时发现并控制微生物的入侵，也可能导致SPF动物生病。

2、垂直传播的微生物

SPF动物的祖先是无菌动物，无菌动物的子宫内和卵中理论上应是无菌的。然而，有些微生物实际上是通过亲代传给胎儿的。因此，在培育无菌动物和SPF动物之前，必须严格选择剖腹产母体，并确保该动物未感染上规定的各种微生物和寄生虫。如果这一环节出现问题，也可能导致SPF动物携带并传播微生物，进而生病。

3、实验过程中的感染

操作不当：在实验过程中，如果实验人员未严格按照操作规程进行，如未佩戴灭菌手套、未对实验器械和物品进行严格消毒等，都可能导致SPF动物受到感染。

实验环境不达标：如果实验环境未达到SPF级别，存在病原菌或微生物污染，也可能导致SPF动物生病。

4、SPF动物自身的免疫状况

SPF动物虽然不携带特定病原体，但它们的免疫系统仍然可能受到各种因素的影响，如遗传、营养、环境等。如果SPF动物的免疫系统功能低下或存在缺陷，它们对病原体的抵抗力就会降低，从而更容易生病。

5、其他因素

随着生命科学高速发展，物种的变异以及病原微生物与环境的激烈抗争，某些病菌可能产生较大的变异性并带来致病可能。

● 隐性感染：有些SPF动物在外观上看起来是健康的，但在繁育场或在实验场所均未注意到感染而被使用。当这些动物受到强烈刺激时才开始发病，即使在发病之前也可能导致实验结果的错误。

切断传播途径

SPF实验动物房的环境消毒方法

目前世界上公认和被证实的BLS-2，BLS-3实验室的物体表面和空气消毒的方法：比如汽化过氧化氢和甲醛的熏蒸方法。

甲醛作为一种消毒剂，在高水平生物安全设施（如BSL-3和BSL-4微生物学防护实验室、动物房和医疗环境）的常规全面去污中曾有着广泛的应用。

 ▉ 甲醛的消毒历史与效果

甲醛作为消毒剂的使用始于20世纪初，由Dreyfus在1914年首次提出。这种消毒剂能够有效地使病毒、微生物细胞，甚至耐药微生物孢子失活。Rogers等人在2007年以及Gordon等人在2012年的研究都证实了酰胺的消毒效果。罗伯特·科赫研究所（Robert Koch Institute）在2017年也认可了甲醛作为一种有效的消毒剂。甲醛之所以非常有效，是因为它会扩散到小裂缝中，从而确保全面的消毒。然而，这种扩散性也带来了另一个问题：房间压力的增加。

● 房间压力与气体不渗透性要求

由于甲醛蒸汽会扩散到房间的各个角落，包括小裂缝，这会导致房间内部压力的增加。因此，对房间的气体不渗透性要求更加严格。在消毒程序进行期间，为了确保集权蒸汽不会泄漏到周围的房间，必须关闭周围的房间门。

● 甲醛的残留物与后续处理

甲醛在消毒过程中会在表面上形成有毒或刺激性的残留物。这些残留物可能对人体健康造成危害，因此需要在消毒后进行清理。Cheney和Collins在1995年、Krishnan等人在2006年、Gordon等人在2012年以及Kaspari等人在2014年的研究都指出了甲醛残留物的问题。

● 甲醛的致癌性

自2014年以来，酰胺在欧洲被归类为1B级致癌物和2级诱变剂，这意味着它有可能对人体细胞产生致癌和诱变作用。在美国，酰胺也被认定为人类致癌物（美国卫生与公众服务部，2016年）。这一发现使得酰胺在消毒剂中的应用受到了更多的限制和质疑。

 ▉ 汽化过氧化氢消毒：

过氧化氢（H₂O₂）作为一种消毒剂，因其自然分解成水和氧气的特性，不留下有毒痕迹，也无需后续的清洁措施，近年来在房间内消毒中的应用越来越广泛。过氧化氢气体作为甲醛替代品的详细分析：

● 汽化过氧化氢的消毒效果

汽化过氧化氢已被多项研究证明对各种设施环境中的细菌、孢子和病毒有效。这些研究包括Heckert等人在1997年、Krishnan等人在2006年、Pottage等人在2010年、Bentley等人在2012年、Goyal等人在2014年、Kaspari等人在2014年、Lemmen等人在2015年以及Petit等人在2017年的工作。这些研究都证实了汽化过氧化氢在消毒方面的卓越性能。

● 过氧化氢的反应特性

过氧化氢的反应特性使其成为一种多功能的消毒剂。根据环境条件，它可以以弱酸、强氧化剂或还原剂的形式反应。此外，过氧化氢还能容易地形成羟基自由基，这一特性被广泛应用于微生物消毒/去污。羟基自由基具有高度的反应活性，能够破坏微生物的细胞结构，从而达到消毒的目的。

● 汽化过氧化氢在BSL-3级动物饲养场的应用

BSL-3级饲养场会使用汽化过氧化氢来进行强制性的年度微生物学房间消毒。这证明了汽化过氧化氢在高水平生物安全设施中的实际应用价值。过氧化氢气体发生器通常是BSL-3级饲养场的标准设备，这进一步说明了汽化过氧化氢在实验动物饲养场消毒中的重要性。

梵通生物钻研于消毒技术的研发、生产和服务。为各类场所提供各种方案的微生物污染的解决方案。