食蟹猴芯片标记实效评价

黄松林 胡德夫 陈 力 黄俊华 陈健东

(1. 北京林业大学自然保护区学院，北京，100083；2. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，北京，100091；3. 广西玮美生物科技有限公司，南宁，530105)

食蟹猴芯片标记实效评价

黄松林1，2胡德夫1*陈 力2黄俊华3陈健东3

(1. 北京林业大学自然保护区学院，北京，100083；2. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所，北京，100091；3. 广西玮美生物科技有限公司，南宁，530105)

食蟹猴；芯片标记；实效评价

植入式无源微芯片广泛应用于动物个体的标记，在管理CITES附录物种活体标本方面具有较大潜力。采用无源芯片对食蟹猴进行皮下植入式标记，扫描、监测芯片在食蟹猴体内的状态和效果，观察和研究芯片植入对食蟹猴的影响，发现芯片游走率为6%；当植入时间长于6个月时，代码可识读的个体1 057只，占90.11%；扫描不出代码但可触摸到芯片(芯片断裂或损坏)的个体60只，占5.12%；扫描不出代码也触摸不到芯片的个体56只，占4.77%。评价食蟹猴芯片标记的实际效果和适用性，总结现存的主要问题，研究并提出有关食蟹猴芯片标记技术规范的建议。

食蟹猴(MacacaFascicularis)又名长尾猴或爪哇猴，在动物分类学上属于灵长目(Primates)、猴科(Cercopithecidae)、猕猴属，主要分布于泰国、老挝、缅甸、马来西亚、越南、柬埔寨、印度尼西亚、菲律宾及印度尼科巴岛，栖息于热带雨林、红树林沼泽、潮汐河流沿岸等热带岛屿、海滨[1]，属濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)附录Ⅱ物种。因生物学特性与人类极为相似，而且易于规模化饲养，食蟹猴已成为解决人类健康和疾病问题的基础医学研究、临床研究的理想动物模型[2-3]。据中国实验灵长类养殖开发协会统计，2007年11月全国有实验猴养殖企业32家，存栏量为14.5万只，其中食蟹猴12万只[4]。2015年底，全国实验猴养殖企业超过40家，存栏数量也有明显增长。

为促进驯养繁殖档案管理，规范实验猴的养殖销售，打击非法经营，国家林业局于2004年发布了《关于加强实验用猴管理有关问题的通知》(林护发〔2004〕124号)，要求对人工养殖的实验猴进行活体标记。实践中采用的标记手段为皮下植入微芯片(microchip)[5]，也称为无源电子标签(Tag)或者无源应答器(passive integrated transponder，PIT)，属于RFID(射频识别：radio frequency identification)系统的一部分[6-7]。该芯片置于和生物组织共容的生化玻璃管中，注写有标记代码。玻璃管长约12 mm，直径2.12 mm。一套完整的RFID系统，由阅读器(Reader)、电子标签(Tag)及应用软件3个部分组成[8]。RFID基本原理为：电子标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量激发出存储在标签中的代码等信息；阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行数据处理[9]。

植入式微芯片在管理公约附录物种活体标本方面具有较大潜力[10]。1992年在日本京都召开的第8届CITES缔约国大会提议使用植入式微芯片对贸易中的活体动物进行标记。随着科技的进步，越来越多的国家开始陆续采用电子标签对动物原产地及养殖、防疫、检疫、监督等环节进行记录和追踪[11-12]，进而把有无追溯手段作为限制动物及其制品进口的贸易壁垒措施[13]。芯片因其防水、防磁、耐高温、使用寿命长、数据稳定、非接触式读取、多目标识别和移动识别等优势已成为野生动物活体标记的重要手段[14]，10余年来在我国实验猴的饲养管理中发挥了重要作用。然而，其适用性和效果却从未停止争论[15-16]。

本文利用无源芯片对食蟹猴进行皮下植入式标记，扫描、监测芯片在食蟹猴体内的状态和效果，观察和研究芯片植入对食蟹猴的影响。通过大量的实验数据评价了食蟹猴芯片标记的实际效果和适用性，总结现存的主要问题，并就确保标记效果不可或缺的操作规范提出了建议。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物

实验动物包括：待植入芯片的活体食蟹猴100只，年龄13～14个月，体况健康；已植入芯片的死体食蟹猴50只，年龄2～10岁；已植入芯片的活体食蟹猴1 173只，年龄2～6岁，体况健康。

1.1.2 仪器和物品

实验所用仪器和物品包括：植入式芯片(规格12 mm×2.12 mm，符合ISO11784/11785)；芯片阅读器(ETAG-R01，阅读距离≤5 cm)；X光机(GPX50重庆华伦)及数字化影像转换器(柯尼卡190CS-2CR)；以及照相机、动物解剖器械、碘伏消毒剂、棉球、75%酒精；《实验灵长类动物活体标记个体信息表》和记录纸。

1.2 方法

1.2.1 新植入芯片跟踪监测

选取未植入芯片的活体食蟹猴100只，年龄13～14个月。按照国家林业局野生动植物研究与发展中心2007年发布实施的《活体野生动物植入式芯片标记技术规程》(试行)的要求在食蟹猴的左大腿外侧皮下植入芯片。植入完毕后，使用X光机照射定位，记录植入芯片的位置。

芯片植入后，观察动物植入部位的反应情况并做记录，1次/d，连续10 d。芯片植入之日起3个月后，触摸检查芯片情况并再次使用X光机照射，确定芯片位置。同时，使用阅读器扫描芯片代码。

1.2.2 死体食蟹猴芯片检查

选择已正常植入芯片的死体食蟹猴50只，动物死亡时间不超过12 h。对植入芯片的部位进行解剖，详细观察芯片与周围组织的关联情况，包括芯片的完整性、留存位置，植入部位和留存组织是否有炎症或其他病变反应等情况。

1.2.3 早期植入芯片跟踪监测

选取已正常植入芯片6个月以上的活体食蟹猴1 173只，进行植入部位芯片触摸和外观检查，并使用阅读器进行扫描，核对芯片代码，检验芯片的有效性和动物的身体反应。

2 结果与分析

2.1 芯片植入与扫描

芯片定位对比：通过X光线片的定位和比对发现，100只食蟹猴植入芯片后第3个月，芯片与原植入位置基本保持一致(移位距离≤2 cm)的有94只(图1)。与原植入部位对比，芯片发生游走(移位距离>2 cm)的个体有6只(图2)。实验结果显示，芯片植入后的游走率为6.0%。芯片游走的6只食蟹猴个体，其芯片仍处于左大腿外侧皮下，总体位置未改变。通过触摸和观察，确认芯片所处位置已相对稳定。

图1 食蟹猴芯片位置对比X光片(未游走)Fig.1 The X-rays comparson of microchip in the body of cynomolgus monkeys(No shift)

芯片阅读对比：通过使用阅读器(型号ETAG-R01，阅读距离≤5 cm)，全部100只食蟹猴(含6只芯片移位的个体)的芯片代码均可正常阅读，说明其性能良好。

图2 食蟹猴芯片位置对比X光片(游走)Fig.2 The X-rays comparson of microchip in the body of cynomolgus monkeys(Shift)

2.2 标记部位检查

对最近植入芯片的100只活体食蟹猴，跟踪观察其芯片植入部位的反应情况并做记录，1次/d，连续10 d，确认芯片植入部位(左大腿外侧)注射针口的愈合完好，未发现植入区域红肿、感染或者个体表现异常。自植入3个月后再观察，亦未发现植入区域或个体任何异常。

选取因其他原因死亡的已植入芯片并能准确扫描读取芯片代码的食蟹猴50只，对其芯片植入部位解剖检查。检查结果显示，芯片保持原有的形态和色泽，植入区域及周围肌肉等组织正常，未发现炎症、肿物等异常情况(图3)。

对已植入芯片(植入时间大于6个月)的1 173只食蟹猴进行芯片扫描，核对芯片代码，扫描结果为：代码可识读的个体1 057只，占90.11%；扫描不出代码但能触摸到芯片的(芯片断裂或损坏)的个体60只，占5.12%；扫描不出代码也触摸不到芯片(芯片可能不存在)的个体56只，占4.77%。通过肉眼观察，1 173只食蟹猴的左大腿外侧均未发现植入针口痕迹或其他损伤印记。

图3 死体食蟹猴解剖后的芯片及组织Fig.3 The microchip in the body of die cynomolgus monkeys

3 讨论

上述实验数据结果表明，芯片植入后的性能稳定，除物理性损坏或丢失外均可正常识读；芯片植入后的位置总体上相对稳定，即使游走也不影响后期识读。因此，可以认为芯片植入对于食蟹猴标记具备较高的有效性。并且，规范化的芯片标记未对食蟹猴个体造成炎症等健康损害，对其正常生长、繁育和活动无不良影响，是安全、适用的活体标记方式。芯片植入后可以正常阅读，取决于3个因素：其一，芯片功能正常；其二，阅读器功能正常；其三，芯片处于阅读器的有效扫描范围。新植入芯片的100只食蟹猴，其芯片均可正常阅读，说明其同时满足上述3个要求。即使6枚芯片发生游走，但移位距离尚在可阅读范围。

食蟹猴芯片标记现存的主要问题：一是芯片植入后因植入部位皮肤较薄，芯片易遭食蟹猴物理性破坏，导致损坏或丢失。对此，可以考虑在食蟹猴成年(大于18个月龄)后再行芯片标记，同时提高芯片玻璃管的耐损性和强度，或是改变植入式芯片的规格，尝试使用市场已有的8 mm×2.12 mm、8 mm×1.4 mm、7 mm×1.25 mm等规格更小的芯片。二是芯片植入体内后存在一定比例(6.0%)的游走现象，对后续扫描效率可能造成影响。不过，随着阅读器技术的改进，芯片阅读距离和效率显著提高，该问题可以通过使用功率更大的阅读器得以最大程度避免，因而可以忽略。

芯片植入后是否游走，主要取决于3个因素：其一是植入部位选择是否科学；其二是植入操作是否规范；其三是动物的体型及自身活动。对于花鼠，其耳后皮肤松弛，皮下对标签的容留性好且注射不易出血，比其他部位更适合进行注射[17]。对于树鼩，颈背部皮下植入标签则较适宜[18]。植入部位的选择要考虑尽量避免动物正常活动牵引芯片移位。食蟹猴体型小，喜攀爬和跳跃，其左大腿外侧中央皮下是芯片植入的较好部位。芯片植入环节应当严格按照技术规范的要求执行，确保芯片以恰当角度植入到皮下而非肌肉，且在注射拔针环节不被拖带而出。

扫描不出芯片代码但可触摸到芯片的60只个体，芯片已断裂破损。破损原因主要是食蟹猴啃咬、前肢反复抓挠。由于食蟹猴特别是幼体的皮肤较薄，芯片植入之后在皮肤表面会有相应凸痕，芯片作为外来异物具有较明显的存在感，且食蟹猴对身体各个部位掌握灵活，芯片植入之后难以避免被抓挠或啃咬。扫描不出芯片代码也触摸不到芯片的56只个体，可能的原因包括：其一，芯片确已丢失，可能在植入拔针环节被拖带而出，或者在针口闭合前被植入个体反复抓挠而丢失。其二，芯片扫描不成功，与扫描方法和阅读器的功率相关，ETAG-R01阅读器也称为口袋型阅读器，功率小，扫描距离最远仅为5 cm，如手持阅读器的角度偏离，或者芯片移位较大，很难在原有部位有效扫描；现有大功率阅读器的扫描距离可达35 cm左右，但本次实验因开展较早而均未采用。如采用，在芯片功能正常的情况下，即使严重游走，对于体型较小的食蟹猴而言完全可以扫描出芯片代码。其三，芯片已断裂坏损且未触摸到，如芯片破碎严重且被皮下脂肪包裹，不但无法扫描，而且确实难以触及。

总的来说，食蟹猴个体娇小、皮肤较薄，悬挂、攀爬、跳跃活动较多，且作为具备较高智商的灵长类动物，对于异物的识别和排斥能力强，因此需要针对性地制定一个“食蟹猴活体芯片标记技术规范”，使其芯片标记的操作规范化，以提高芯片植入的成功率和体内留存的有效性。该规范至少应包含以下内容。

(1)标记位置：左大腿外侧中央皮下。

(2)剃毛消毒：将食蟹猴左大腿外侧的被毛剔除(约为1 cm×3 cm)，以暴露其皮肤并有效消毒。

(3)植入芯片：左手食指和拇指捏住植入部位皮肤后适当提起，右手持芯片注射器，针头与皮肤约呈5°角(尽量平行于皮肤)进针，待针头斜面完全进入皮下1 cm后，推压注射器柄将芯片植入皮下。进针过短芯片易掉落，过长则可能造成动物伤害。

(4)压迫止血：芯片植入完毕，用干棉签轻压进针口再拔出针头，持续压迫2～3 min止血。

(5)扫描核对：植入后用阅读器扫描芯片，确定已成功植入动物体内并核对芯片代码。

(6)记录档案：填写《实验灵长类动物活体标记个体信息表》，并由专人做好档案的保存和管理。

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Cynomolgus monkey；Microchip mark；Mffect evaluation

Effect Evaluation of Microchip Mark on Cynomolgus Monkey

Huang Songlin1,2Hu Defu1*Chen Li2Huang Junhua3Chen Jiandong3

(1. College of Natural Conservation，Beijing Forestry University，Beijing，100083，China；2. Institute of Forest Ecology Environment and Protection，Chinese Academy of Forestry，Beijing，100091，China；3. Guangxi Weimei Biotechnology Co.Ltd，Nanning，530105，China)

Implantable passive microchips are widely used to mark and identify animals，and have great potential in the management of live animal species whose trade is restricted by CITES.Passive chips were implanted subcutaneously into cynomolgus monkeys(Macacafascicularis)for individual identification.We scaned and monitored the function and effect of chip implantation.We recorded the status and performance of the chips，and found the proportion of chips that migrated was 6%.After implantation for longer than six months，the code of 1 057 chips implanted in cynomolgus monkeys could be read，accounting for 90% of total implants.Chip codes of 60 monkeys could not be scanned or read，but the presence of the chips could be sensed by palpation.This was attributed to chip fracture or damage，which accounted for 5% of total implants.The code of 56 chips could not be scanned and the presence of the chips could not be sensed by palpation，accounting for 5% of total implants.We evaluated the results and applicability of chip implants and the main problems.The reasons for chip marking of cynomolgus monkeys are summarized and compared，chip operating standards for experimental monkeys are proposed.

稿件运行过程

2016-02-19

修回日期：2016-04-07

发表日期：2016-08-10

S865

A

2310-1490(2016)03-195-05

黄松林，男，39岁，助理研究员；主要从事野生动植物标识标记技术服务与管理。

*通讯作者：胡德夫，E-mail：hudf@bjfu.edu.cn