實驗動物應用概況

實驗動物通常在許多領域上被應用,例如基礎研究、教學目的、藥物試驗的疾病模型,及 毒性測試等等。囓齒類動物 (如大鼠跟小白鼠) 是最常被使用之哺乳類動物,然而亦有其他動物 被使用,如天竺鼠、兔子、狗或非人的靈長類。大型動物有時亦被運用,如豬或山羊。

實驗室設施需要考量到實驗動物的安全與健康,並以降低實驗上的變異性為目標,以達到 最佳的研究環境。以此,實驗動物籠子大小、寢墊、餵食、環境因子 (光線、溫度、溼度、空氣 品質) 都應小心控管。

默克密理博除了有動物毒性測試相關產品,亦提供適合動物飲用水的純水系統,讓實驗動 物可以達到最佳並符合研究期望的生長狀態。

純水水質對於實驗動物的影響

實驗動物的飲水一般使用置於籠內的瓶裝水,或自動的供水系統。由於動物餵食通常被嚴 格控管,相較之下,飲用水的品質需求便較小。然而,許多國家認可並視為標準的 US National Research Council Guide for the Care and Use of Laboratory Animals 聲明:“根據不同研究 需求,實驗動物需持續有乾淨、適於飲用、無污染的飲用水”。

雖在某些時候自來水可用於實驗動物飲用,但因自來水的成份可能隨著時間或季節而不同, 使用自來水可能造成研究上的變異與問題。另外,不同地域的自來水可能造成實驗室結果的差 異。因此,為了得到具再現性及可靠的實驗結果,提供品質穩定的實驗動物飲用水便相當重要。 另外,有些實驗動物 (如免疫實驗用動物),或是用於疾病模型的動物,其對於生長環境更加敏 感,故更需要高純度的動物飲用水。

實驗動物飲用水應去除以下污染物:

  • 有機物質

有些有機物質,如殺蟲劑、內分泌破壞劑 (endocrine disrupters),可能存在於自來水中, 不但會影響實驗動物的健康,更會干擾研究的進行。另外,若水中還有氯,有機物可能形成 disinfection by-products (DBP),進而有致癌或影響動物生殖的後果。有機物有時可能成為 細菌的養份,進而促進細菌的生長。通常,有機物可以用活性碳或逆滲透 (reverse osmosis) 的方法加以去除。

  • 細菌

細菌可能造成實驗動物的嚴重健康問題,故為實驗動物相關設備最注重的考量因素。免疫 不全動物 (immuno-compromised animals) 及基因轉殖動物 (transgenic animals) 尤其對細 菌污染特別敏感。舉例來說,一株常發現存在於水中的菌種 Pseudomonus aeruginosa,即會 危害較脆弱動物的健康狀況。水中的細菌含量亦可靠逆滲透 (reverse osmosis) 的方式降低。

  • 重金屬

高濃度的重金屬 (如銅、鐵、鋅、鉛等),對健康不全實驗動物 (health-compromised animals) 可能是有毒性的。這些重金屬可能由管線中釋出。水中的離子及金屬可由逆滲透 (reverse osmosis) 的方式大幅去除。

  • 硬水及水中顆粒

硬水及水中的顆粒可能破壞自動供水系統的閥門,並造成動物籠內的漏水。供水系統的保 養維護需求相對也會提高。

總之,在實驗動物飲用水的純化上,逆滲透 (reverse osmosis) 純化的方式是最被推薦的, 因為此方法可去除水中大部分的有機物及離子,進而提供一穩定的純水品質。自來水中的污染 物成份會隨時間及季節有所不同,故不宜用於實驗動物的飲用水。經離子交換樹脂純化的去離 子水,可能仍然含有有機物及微生物,故亦不建議使用於實驗動物飲用水。

在將逆滲透水 (reverse osmosis water) 使用於實驗動物飲用之前,通常會再加以處理,以 將細菌污染動物飼養設備的風險降到最低。可以選擇使用臭氧或紫外線的照射來降低細菌的污 染,但是氯消毒或酸化消毒則是最普遍被使用的方法。

  • 氯消毒 (chlorination)

此法被普遍的採用,但是需要控制純水的 pH 值,因為氯消毒在高 pH 值的環境中效果較低。 在氯消毒時,可被接受的自由氯濃度 (free chlorine) 為介於 5~12 ppm 之間。

  • 酸化消毒

相較於氯消毒,酸化是一個較穩定且可於系統中持續較久的方法,然而缺點是需要一併使 用抗腐蝕劑。另外,pH 值需調整為 2.6~3 才能有較佳效果,不過,動物可能因味道不佳而抗 拒飲用 pH 值低於 2~5 以下的水。

選擇適當的純水系統做為實驗動物飲用水

如何選擇適當的純水系統做為實驗動物飲用水之應用? 有幾個因素需要考量 :

  • 您實驗室純水系統的供水來源
  • 實驗室日常所需純水用量
  • 實驗室可擺放純水機台的空間
  • 您期望對實驗室用水進行的品管種類
  • 您實驗室中有多少其他亦需倚賴純水的分析或應用的實驗?
  • 您實驗室分析或應用實驗將來可能的擴展或升級

1. 資料來源: http://www.millipore.com/lab_water

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