[發明專利]動物實驗室的環境監測系統及方法

在審

• 申請號: 201710159594.4
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN108627548A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 趙勇;范春;王思遠;郭佳偉;吳海卿;吳維華;陳國強;田立立
• 申請（專利權）人: 上海實驗動物研究中心
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12;G01N27/416
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成

本發明公開了動物實驗室的環境監測系統及方法，該系統包括上位機檢測終端、下位機檢測裝置、路由器。下位機檢測裝置設置于動物實驗室中，上位機檢測終端設置在遠程，上位機檢測終端和下位機檢測裝置通過路由器相連接。上位機檢測終端包括檢測室終端、數據庫、外部設備，下位機檢測裝置包括傳感模組、主控模塊、通信模塊。傳感模組收集多組傳感器數據并傳輸至主控模塊，主控模塊將多組傳感器數據整合生成控制信號，通過通信模塊與路由器數據交換，路由器將控制信號傳輸至檢測室終端。本發明的動物實驗室的環境監測系統及方法能夠應用于實驗室消毒情況下的實驗室氨氣濃度的測量。

技術領域

本發明涉及一種實驗室環境監測系統及方法，更具體地說，涉及一種動物實驗室的環境監測系統及方法。

背景技術

實驗動物在人工環境中生長、繁殖和接受試驗處理，特定場所及其周圍空間為實驗動物環境，生物醫學研究中，要得到準確、可靠試驗數據，要避免環境因素對動物的生理生化活動不利影響，創造一個良好的試驗動物環境，各項監測指標對動物生活環境起到至關重要的作用。尤為重要的就是空氣潔凈度和顆粒物污染；空氣潔凈度指標針對動物飼養室內部空氣漂浮顆粒物(微生物較多附著在顆粒物上)與有害氣體，主要來源是動物排泄物發酵分解。其中分解物包括氨、甲基硫醇。硫化氫、苯乙烯、乙醛等。動物飼養環境溫度上升、飼養密度增加、通風條件不良、排泄物和墊料未及時處理都會導致氨濃度急劇上升。而氨作為刺激性物質濃度升高時會刺激動物眼結膜。鼻腔粘膜和呼吸道粘膜引起流淚、咳嗽。嚴重者產生急性肺水腫引起動物死亡。長期處于高濃度氨環境下動物上呼吸道出現慢性炎癥，嚴重影響動物健康。顆粒物指標隨顆粒物大小而不同，顆粒物主要來源有兩種途徑：室外空氣經過濾處理不當直接帶入及動物皮毛、皮屑、飼料和墊料等往往被氣流攜帶或動物揚起在空氣中漂浮。對于動物來說，與人類相似，對其影響較大的是直徑小于5μm以下的粉塵，這類粉塵在空氣中漂浮時間久，經呼吸道吸入到達細支氣管與肺泡從而引起呼吸道疾??；顆粒物除本身對動物產生不良影響外，其作為微生物載體對動物健康造成影響更大。

實驗動物設施是連續運行的，各種環境因素一直處在變動之中，也需要經常性的監測和維護。同時實驗動物所處實驗房中各項環境指標要求非常嚴格，各種測量裝置及人員在進入之前都需要進行消毒處理，傳統氨氣測量設備無法直接面對目前的消毒需求。

根據中國醫學科學院醫學實驗動物研究所、北京實驗動物研究中心等機構的實驗動物研究中發現：我國實驗動物的種類多為鼠(大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠、免疫缺陷鼠、疾病模型鼠等)、兔、雞、犬、豬、豬(小型豬等)、樹鼩、猴(獼猴等)等，此類實驗動物都具有繁殖能力強、體型較小的特點。同時實驗動物設施是連續運行的，各種環境因素一直處在變動之中，也需要經常性的監測和維護。對試驗動物環境及設施條件,國家有標準化的規定，根據GB14925-2010《實驗動物環境及設施》規定，檢測項目包括溫度、相對濕度、空氣潔凈度、氨濃度、噪聲、照度和換氣量等。因此其實驗環境必須針對不同動物設有不同標準，從而最大限度降低實驗動物本身對實驗的影響。

現有的測定空氣中氨的化學方法有次氯酸鈉—水楊酸分光光度法、納氏試劑分光光度法、靛酚藍試劑比色法等。這些化學方法測量具有響應時間短、測量靈敏等優點，但是缺點也相當明顯，測量方法及操作步驟繁雜，需要借助專業的實驗室器皿，同時也只能進行單點測量，對于測量檢測系統來說不可取。

傳統的電化學傳感器被一層電解質薄膜分開，并由一個低阻抗的外部電路連通。擴散進入傳感器的氣體在感應電極表面發生氧化或還原反應，在兩電極間產生一個內部電流，電流值對應于氧氣濃度。然而當被測氣體濃度持續增加時，感應電極電動勢將超過允許范圍，傳感器輸出將變成非線性的，因而限制了氣體的測量濃度。

發明內容

針對現有技術中存在的氨測量方法不能適用于實驗室檢測的問題，本發明的目的是提供一種動物實驗室的環境監測系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：