动物实验教学安全管理及建设
2015-11-26孟令军周毓麟汤海峰滕乐生
刘 艳 孟令军 邵 妍 周毓麟 刘 洋 汤海峰 滕乐生
吉林大学生命科学学院 吉林长春 130012
实验室与实训基地建设
动物实验教学安全管理及建设
刘 艳 孟令军 邵 妍 周毓麟 刘 洋 汤海峰 滕乐生
吉林大学生命科学学院 吉林长春 130012
动物实验教学是医学、药学、生物学、农学等相关专业高等院校实验教学的重要内容之一,为更好地完成实验教学,吉林大学国家级生物实验教学示范中心不断加强实验动物使用安全管理,并探索和开发适用于教学的实验装置,先后开发了多功能实验动物固定装置等教学装置,完善教学条件,保证了动物实验教学的顺利开展。
动物实验;实验动物固定;实验教学
动物实验教学是医学、药学、生物学、农学等相关专业高等院校实验教学的重要内容之一,随着实验教学的不断发展,动物实验教学内容覆盖广,涉及实验动物种类数量多。[1]实验动物对于非条件性的刺激反抗强烈,由于本科生大多数为第一次接触实验动物,对实验动物的习性不熟悉,容易造成学生的抓伤、咬伤以及实验动物的死亡、逃逸等事件的发生。为更好地完成实验教学,吉林大学国家级生物实验教学示范中心(以下简称“中心”)不断加强实验动物使用安全管理建设,探索和开发适用于教学的实验装置,先后开发了多功能实验动物固定装置等教学装置,完善教学条件,保证了动物实验教学的顺利开展。
1 动物实验教学存在的安全隐患
动物实验是多数医学、药学、生物学、农学等相关专业高等院校学生提高动手能力及综合素质的必修课程。[2]在动物实验教学实践中,涉及多种类型的实验动物,虽然要求实验动物通过检验检疫,保证实验动物是在严格条件下培育繁殖,但仍存在人畜共患病的风险,存在一些生物安全隐患,导致高等院校动物实验安全事件频发。动物实验安全已成为动物实验教学及科研中不容忽视的重要因素。
2 动物实验教学管理及建设
2.1 “一证在手”确保安全基础
动物实验室包括普通环境和屏障环境两部分,中心在建设动物实验室时遵照实验动物环境设施国家标准(GB 14925-2010等)进行建设,遵循《实验动物管理条例》《吉林省实验动物管理办法》进行管理,在软硬件方面逐渐完善,并作为吉林省首个高校通过由吉林省科技厅颁发的实验动物使用许可证(包括普通环境和屏障环境),为教学科研的顺利开展奠定了坚实的基础。
图1 普通环境示意图
图2 屏障环境示意图
2.2 “一查二看”是基础 “三测四养”是保证
为保证实验动物来源,中心要求实验动物供货单位必须取得实验动物生产许可证,相关手续齐全,每学期组织相关实验教学老师到本地动物繁殖单位考察,从中挑选质量管理最优单位作为实验动物供货单位。
动物实验教学开始前1周需购置实验动物,接收所购实验动物时,由实验授课教师及实验动物管理教师双人复核检验,做好实验动物的“一查二看”“三测四养”。“一查二看”即首先检查供货单位提供的实验动物的质量合格证,保证实验动物的“身份”合格[3]; “二看”即观察实验动物的身体性状,看毛色、看精神、看排泄物、看口鼻分泌物。“三测四养”即首先是检测实验动物体重、体长(是否与实验所需周龄一致),有需要还可检测心跳、脉搏等,确保实验动物生理指标正常;其次是新购置的实验动物需在动物实验室暂养3~5天,观察生理性状和体征,确保用于教学科研的实验动物身心健康(无病、无异常、无怪廦)。严格监管实验动物来源是动物实验安全的第一道防线。
2.3 “三讲一单”加强实验动物使用安全教育
学生进入中心的第一堂实验课是安全环保及实验习惯教育课,增加了学生安全环保教育,养成了良好的实验习惯,此为安全教育第一讲,涉及实验动物安全建设与管理的总体理论与指导思想。为加强学生的实验动物使用安全,在实验理论讲授前专门设置了实验动物安全教育课,此为安全教育第二讲,讲授实验动物安全涉及的相关知识、动物传染病及防护措施、中心实验动物安全管理制度,使学生了解实验动物安全管理的具体方法与措施。动物实验理论讲授及演示是安全教育的第三讲,详细介绍动物实验配备安全备品放置及使用方法、实验动物的捉拿与操作方法、实验动物使用后处理方法、应急预案等,培训学生正确的操作,杜绝动物实验时学生无知无畏现象的发生。在安全教育的“三讲”基础上,要求学生填写《动物实验安全确认单》,保证对教师所讲授的知识悉数理解(如图3所示),通过“三讲一单”,使学生在了解安全知识的基础上,明晰了自身的责任与义务。
图3 动物实验安全知识确认书
2.4 制度护航 确保安全管理
为确保实验教学的顺利进行,根据《实验动物管理条例》《医学实验动物管理实施细则》《关于善待实验动物的指导性意见》等法规文件,结合中心实验教学制订相关管理规定:《实验动物管理规定》《实验动物使用细则》《实验动物处理规定》《实验动物饲养室日常管理》《实验动物室使用管理制度》《实验动物室人员、物品进出管理制度》《动物实验教学安全操作规程》等相关制度。[4]
2.5 珍惜关注实验动物 加强伦理学教育
1822年英国人马丁(Richard Martin)手牵毛驴拉开了动物保护的序幕,1931年联合国将每年的10月4日确定为世界动物日,我国也出台了相关法律、法规条文来保护动物。在进行动物实验时,有关动物福利、珍惜关注实验动物等严肃话题也成为师生交流的热点。为此,中心加强动物伦理学教育,并在实验设置中坚持“3R”原则——替代、减少、优化。在实验课程安排时以优化、减少实验动物为原则,如为大三年级开设的药理学实验与大二年级的生理学实验协同开设,药理学实验设有溶血性实验、硫酸镁急性中毒及钙剂的解救作用实验均使用家兔,实验用后的家兔用于生理学实验中的家兔解剖及形态学观察实验,经过课程优化,减少了家兔的使用量;药理学实验半数致死量(LD50)的测定中使用的小鼠再用于细胞生物学实验中的动物组织切片实验中,减少小鼠用量。
福利是指一种良好的生活状态,包括不受饥渴、生活舒适、不受痛苦伤害和疾病的折磨、无恐惧和悲伤感,以及表达天性的自由。[5]学生在进行动物实验时如何能够保证实验动物的福利?这就要求学生在实验规定内保证实验动物的饮食供给充沛,生活笼具环境舒适,实验操作手法娴熟,引导学生善待动物。中心在动物实验室门口粘贴“魂归大自然,功留人世间”,让学生缅怀逝去实验动物,感谢它们为人类进步所做的贡献,清明节组织学生为实验动物祭扫默哀。真正做到关爱动物、珍惜动物、感谢动物。
2.6 多功能实验动物固定装置的开发
2.6.1 现有实验动物固定装置情况
目前国内外现有的实验动物固定器具主要有金属或硬质塑料制成的,但金属制成的固定器易造成动物机械性损伤,硬质塑料制成的使动物易受外界影响呈现不安静状态,且使用这两种材质的固定器时学生无法接触实验动物身体表面,无法进行皮下注射、肌肉注射等操作,不能满足实验教学的要求。同时市售的实验动物固定器绝大部分不能进行消毒灭菌,无法进行无菌操作,不能满足无菌条件下的动物实验。且一种固定器只能进行一种实验动物的固定,还限制实验动物的身材体重,造成实验教学的成本增加。
2.6.2 多功能实验动物固定装置的设计及加工
多功能实验动物固定装置是由操作台面、支架、头部固定移动滑槽、喇叭形固定袋、松紧拉绳几部分组成。操作台面、支架、头部固定移动滑槽采用硬质材质,解决了单纯软质材料固定袋不能长时间固定的问题;固定袋采用喇叭形,依靠滑槽调节大小,使同一装置可以引导不同大小、不同体重的实验动物自动进入,方便固定;所有部件加工制作及连接均考虑光洁,易清洗消毒。
为了便于中小型实验动物通用,操作台面设计为L=20 cm~80cm,W=15 cm~40cm;支架设计为L=15 cm~40cm,W=0.5 cm~2cm,H=10 cm~40cm,上方可根据实验要求添加无影灯、固定挂钩等实验所需设施;头部固定移动滑槽设在支架上,与操作台面D=2 cm~20cm,DIAM=1.5 cm~15cm,滑槽边缘留有牙槽,用于喇叭形固定袋前端固定。喇叭形固定袋设计为一端较另一端明显的小,较小一端的袋口与头部固定移动滑槽相连,套在滑槽处,用于固定实验动物头部,通过滑槽来调整筒径大小,使筒径与实验动物头部外径相适应。松紧拉绳设置于喇叭形固定袋开口两端,根据实验动物体型不同,体长者可在中部再设有1~2个松紧拉绳,用于躯干部分固定。将各部件分别加工,按图4所示组装成型,各连接件均采用不外漏螺钉、焊接抛光和环保胶黏结等。
图4 多功能实验动物固定装置
2.6.3 推广及应用
多功能实验动物固定装置的开发和使用,解决了长期以来实验动物固定装置的瓶颈问题。且由于制作成本低廉,适用多种实验动物,具有广泛应用价值,现已面向多个专业教学与科研,覆盖面广,受益人群多,现已申请国家专利2项,获授权1项。
3 结束语
动物实验教学在高校相关专业实验教学中发挥着不可替代的重要作用,我们应感激实验动物为教学科研所做的牺牲,同时尽可能研发相关实验设施,以便减轻在实验过程中实验动物所承受的痛苦,加强动物实验管理,确保师生实验安全,保证动物实验教学的顺利进行,促进教学科研生产与道德文明和谐发展。[6]
[1] 张天娥,刘伟伟,陈继兰.动物实验教学安全管理问题与对策[J].实验科学与技术,2012,10(5):261-263.
[2] 罗小泉,陈丽玲,徐彭.对教学动物实验安全事故的反思及对策研究[J].黑龙江畜牧兽医,2014(4):164-165.
[3] 宁磊,张新创.实验动物的质量管理与控制[J].微生物学免疫学进展,2014,42(2):79-83.
[4] 乔兴旺.中国医学实验动物管理立法研究[J].科技管理研究,2009(10)74-76.
[5] 何娜.浅谈动物福利的意义[J].山东畜牧兽医,2010,163(8):73-74.
[6] 郭永刚,闫秀明,胡立磊.高校动物实验教学与实验动物福利[J].河南职工医学院学报,2013,25(2):208-210.
Analysis on Safety Management and Construction of The Animal Experiment Teaching
Liu Yan, Meng Lingjun , Shao Yan, Zhou Yulin, Liu Yang, Tang Haifeng, Teng Lesheng
School of life sciences, Jilin University, Changchun, 130012, China
Animal experiment teaching is one of the important contents of experimental teaching in colleges and universities related in medicine, pharmacy, biology, agriculture and other subjects.
animal experiment; experiment animal fxation; experiment teaching.
2015-07-17
刘艳,博士,高级工程师。通讯作者:滕乐生,博士,副教授。
吉林省教育教学改革重点项目(编号:409020720088);吉林大学实验技术重点项目(编号:JS201305)
National biological experiment teaching demonstration center of Jilin University continuously reinforces the management of experiment animal use safety, moreover explores and develops new experimental equipment, such as multi-functional fxture device, to improve the teaching conditions and ensure animal experiment teaching to go on smoothly.