動物籠具清洗機的工作原理及其在實驗動物管理中的重要性

　　一、行業(yè)背景與實驗動物管理需求
 

　　1.1 實驗動物在科研中的地位
 

　　實驗動物是生命科學研究、藥物開發(fā)、疫苗評價、醫(yī)療器械測試等領域的核心工具。為保證實驗結果的科學性、可重復性，必須嚴格控制動物飼養(yǎng)環(huán)境的生物安全性與實驗一致性。籠具作為動物直接接觸的生活空間，其清潔度直接影響動物的健康與實驗數(shù)據(jù)的可靠性。
 

　　1.2 籠具清洗的挑戰(zhàn)
 

　　傳統(tǒng)手工清洗存在以下問題：
 

　　清潔：縫隙、角落容易殘留糞便、墊料、毛發(fā)及微生物。
 

　　勞動強度大：批量飼養(yǎng)(數(shù)百至上千籠)時清洗效率低。
 

　　交叉污染風險：人工操作易在不同籠具間傳播病原體。
 

　　水資源與清潔劑浪費：缺乏定量控制。
 

　　因此，引入自動化、標準化的籠具清洗設備成為現(xiàn)代實驗動物設施(Animal Facility)的重要發(fā)展方向。
 

　　1.3 行業(yè)趨勢
 

　　國際AAALAC(國際實驗動物評估和認可委員會)及國內《實驗動物管理條例》均要求籠具清洗達到規(guī)定的衛(wèi)生標準。
 

　　大型科研機構與GLP(良好實驗室規(guī)范)實驗室普遍采用全自動籠具清洗機，并與屏障環(huán)境、IVC(獨立通風籠具)系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)全程可追溯管理。
 

　　伴隨生物安全等級提升(如ABSL-2/3實驗室)，籠具清洗的消毒滅菌要求更加嚴苛，高溫高壓、化學消毒等方式被整合進清洗流程。
  

　　二、動物籠具清洗機的工作原理
 

　　動物籠具清洗機本質上是集清洗、漂洗、消毒（可選）、干燥于一體的自動化設備，可分為通道式（隧道式）與艙式（批量式）兩類。
 

　　2.1 基本工作流程
 

　　預沖洗（Pre-rinse）?
 

　　用常溫或溫水沖掉籠具表面松散的污物(糞便、墊料、飼料殘渣)，減少主清洗階段的污染負荷。
 

　　部分機型配有可拆卸噴頭或旋轉噴臂，覆蓋籠內外表面。
 

　　主清洗（Main Wash）?
 

　　加熱清水(通常40~60℃)與環(huán)保型清潔劑混合，通過高壓泵輸送至噴淋系統(tǒng)，形成強力水流沖擊籠具各個部位。
 

　　利用機械沖刷與化學作用的雙重效應去除油脂、蛋白質殘留及微生物膜。
 

　　清洗時間、溫度、清潔劑濃度可由PLC程序精確控制。
 

　　漂洗（Rinse）?
 

　　用潔凈的流動溫水或純水去除殘留的清潔劑，防止化學物質危害動物。
 

　　多級漂洗可確保無清潔劑成分殘留。
 

　　消毒（Disinfection，可選）?
 

　　熱消毒：高溫熱水(≥80℃)或蒸汽進行熱力滅菌。
 

　　化學消毒：注入食品級或醫(yī)用級消毒劑(如過氧乙酸、次氯酸鈉)，作用一定時間后再次漂洗。
 

　　紫外線消毒：部分設備在干燥段配置UV燈，殺滅表面微生物。
 

　　干燥（Drying）?
 

　　利用熱風(60~90℃)或壓縮空氣吹掃，快速去除籠具表面水分，避免細菌在潮濕環(huán)境中繁殖。
 

　　干燥可防止二次污染，并減少動物入住前的準備時間。
 

　　2.2 核心系統(tǒng)組成
 

　　輸送系統(tǒng)：鏈條/網(wǎng)帶輸送籠具連續(xù)通過各工位(通道式)，或采用轉盤/推車進出清洗艙(艙式)。
 

　　供水與加熱系統(tǒng)：包括水箱、過濾器、加熱裝置(電加熱、蒸汽加熱)。
 

　　噴淋系統(tǒng)：多角度可調噴臂，確保覆蓋籠具內外、上下表面。
 

　　清潔劑投加系統(tǒng)：定量泵自動配比與投放。
 

　　排水與過濾系統(tǒng)：收集污水并進行初步固液分離，降低環(huán)境污染。
 

　　控制系統(tǒng)：PLC+HMI人機界面，實現(xiàn)工藝參數(shù)設定、運行狀態(tài)監(jiān)控、報警與數(shù)據(jù)記錄。
 

　　三、在實驗動物管理中的重要性
 

　　3.1 保障生物安全與動物健康
 

　　去除病原微生物：有效切斷細菌、病毒、寄生蟲的傳播鏈，降低交叉感染風險。
 

　　減少環(huán)境應激：清潔干燥的籠具可減少動物因環(huán)境不潔引發(fā)的皮膚病、呼吸道感染等。
 

　　3.2 提高工作效率和標準化水平
 

　　批量處理：一次性清洗數(shù)十至上百籠，顯著縮短清洗周期。
 

　　過程可控：溫度、時間、清潔劑濃度均由程序固定，避免因人為因素造成清潔質量波動。
 

　　可追溯：設備可記錄每批次清洗參數(shù)，便于審計與質量追蹤。
 

　　3.3 節(jié)約資源與環(huán)保
 

　　節(jié)水節(jié)電：循環(huán)利用熱水與過濾水，較手工清洗減少30%~50%用水量。
 

　　減少化學品浪費：定量投加清潔劑，降低過量使用造成的成本與環(huán)境負擔。
 

　　3.4 滿足法規(guī)與認證要求
 

　　符合AAALAC、ISO 9001/GLP等標準對設施衛(wèi)生的規(guī)定。
 

　　在申請或維持動物實驗許可證時，可作為設施現(xiàn)代化與規(guī)范化管理的重要依據(jù)。
 

　　四、選型與維護建議
 

　　4.1 選型要點
 

　　適配籠具規(guī)格：尺寸、材質(聚丙烯、不銹鋼)應與設備兼容。
 

　　清洗能力匹配產能：根據(jù)每日籠具周轉量選擇通道長度或艙容量。
 

　　消毒方式選擇：根據(jù)生物安全等級選用熱消毒或化學消毒。
 

　　節(jié)能環(huán)保：優(yōu)先選配水循環(huán)過濾、余熱回收系統(tǒng)。
 

　　4.2 維護要點
 

　　每日：檢查噴嘴通暢、過濾網(wǎng)清潔、水位與水溫正常。
 

　　每周：清洗噴淋臂、檢查輸送鏈條潤滑、校準清潔劑投加量。
 

　　每月：深度清潔水箱與管路、檢查加熱元件與溫控系統(tǒng)。
 

　　每年：全面檢修泵組、更換老化密封件、驗證消毒效果(如生物指示劑測試)。
 

　　五、結語
 

　　動物籠具清洗機通過自動化、標準化、可追溯的清洗流程，不僅顯著提升了實驗動物設施的衛(wèi)生管理水平，更在保障動物福利、確保實驗數(shù)據(jù)可靠性、滿足法規(guī)要求等方面發(fā)揮著不可替代的作用。隨著科研對生物安全和實驗質量要求的不斷提高，籠具清洗機將在實驗動物管理中扮演越來越關鍵的角色，其智能化與節(jié)能環(huán)保的發(fā)展也將推動整個行業(yè)向更高效、更可持續(xù)的方向邁進。