适合辐射损伤小鼠模型的笼具设计的探讨

[摘要] 目的：为辐射损伤小鼠模型设计一个笼具。方法：设计图纸，然后根据图纸，采用复合板等材料制作模型。结果：笼具具有标准化，符合辐射防护和实验动物环境及设施的标准的特点。结论：该笼具是一款简单、实用、安全的辐射损伤小鼠模型的工具。

[关键词] 辐射损伤；动物模型；笼具；小鼠

[中图分类号]R811.5 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210（2009）01（a）-136-02

放射生物学研究是实验医学中最复杂的任务之一，在放射生物学实验研究中，不仅要求实验人员遵守相应的措施，免受超允许剂量的照射，而且还要得到能客观反映辐射与生物对象互相作用真实情况的稳定结果。这就必须同时满足许多条件，其中最重要的条件，就是要选择适于研究课题需要的动物种类、建立实验模型、饲养笼具。辐射损伤的动物模型，大剂量的照射可由医院的放射治疗器械来做照射，一次可以完成，但低剂量照射实验研究的动物模型，则需要由低剂量放射源来照射，照射的时间比较长，需要饲养，这就需要一个符合规格的、安全、实用的饲养小鼠的鼠笼。下面是设计的构思、图纸和模型描述。

1 材料与方法

1.1 材料

计算机、作图软件、复合板、木条、螺钉、绳子、137 Cs放射源、Inovision 451P加压电离室辐射巡测仪等。

1.2 设计方法和构思

1.2.1笼具底部设计用1 cm厚度的复合板，先设计一个直径为50 cm的笼具的底部（见图1 A点），笼具的边缘高为15 cm，在笼具中央设计一个直径为10 cm的放射源托盘，用来摆放射源铅罐，再根据实验组别数的需要，用间隔板（见图1 B点）4块，把笼具按90弧度分隔为4 个区域：对照组、高用药量组、中用药量组、低用药量组等。

1.2.2笼罩设计用直径1 cm的木条，设计4个活动的扇形笼罩（见图1 C点），大小与笼具的4个区域对应，扇形笼罩的木条之间的间隔为1.5 cm，并在每个扇形罩的内侧位置一个12 cm左右的凹位和一个给水孔插。

1.2.3笼具顶部设计以笼具的中心正上方为顶，由笼具直径的对侧，用两根长100 cm×3 cm×1cm的方木条竖起，然后用95 cm×3 cm×1 cm方木条作为横杆，并用螺钉固定，在顶部设立一个滑轮，并设置一根控制绳（见图1 F点），来控制放射源（见图1 D点）的高度，同时在横杆的下端、放射源的上部，安装一个伞形铅防护盖（见图1 E点）。具体请看图1示。

2 结果

2.1 实验动物标准化

不同组别的小鼠在相同的放射源照射，并且把饲料和饮水区域设在内侧，引导小鼠向中心移动，确保每个小鼠都尽可能地接近放射源的垂直线，接受相同剂量的照射，保证照射剂量数据的准确性和可靠性。以放射性活度为2.65 MBq的137 Cs作参考源，以垂直80 cm为放射源的高度，最近处约80.15 cm测得（1.45±0.09） μSv，最远处约83.82 cm测得（1.40±0.08） μSv，说明在放射源照射区域内，所受到的剂量变化不大。

2.2饲养密度

每个间隔区域的面积为471 cm2，符合《实验动物环境及设施》规定的饲养密度[1]。

2.3辐射安全

通过鼠笼顶部的滑轮、放射源控制绳，方便地控制放射源与小鼠间的距离，控制辐射剂量，达到防护与安全的最优化[2]，保护实验人员的安全。

2.4使用方便

根据不同组别动物模型的特殊要求，给药、注射、灌胃等都非常方便。并且各组别的小鼠，不相互影响，符合实验动物伦理学的要求。

3 讨论

近年来，随着医学技术的发展，同位素、X射线，已经从单纯的诊断向治疗、美容、内照射等广泛使用，低剂量照射对人类的健康有好处或坏处，都具有积极的研究价值，特别是否致癌的问题最值得关注。低剂量电离辐射对人体健康的影响是学术界长期有争议的课题，涉及的要点是辐射致癌是否存在阀值[3]。辐射防护领域的研究人员一直致力于低剂量电离辐射对人体健康影响的研究，小鼠是研究辐射损伤的首选动物[4]。

合乎标准的环境，尚为实验动物及动物实验工作者提供适宜的条件，并保障人们身体健康，不受危害因素的伤害[5]。传统的低剂量辐射损伤的小鼠模型研究实验中，是把放射源像灯泡一样，吊在方形的鼠笼的中间，在小鼠身上作标志划分组别，混合照射饲养，这样的缺点是：想要对某些组别进行特殊处理，很不方便，也会损害实验人员的健康；还有一种是把不同组别的小鼠放在不同的鼠笼，然后在把鼠笼围成一圈，在笼子的中间正上方吊一个放射源，这样可以方便对不同组别的小鼠进行特殊处理，但也存在操作误差，更会损害实验人员的健康。

与传统的辐射照射方法比较，本笼具的设计有一定的科学性和可行性：①确保各组别之间不相互影响，避免小鼠的混合照射；②把鼠笼的食品区、饮水区放在扇形罩的内侧，引导小鼠向鼠笼的中间移动，确保受到的辐射照射剂量相同；③共用一个放射源，各个组别的小鼠与放射源的距离是相同的，确保小鼠受到照射剂量相同；④可以随时根根照射剂量的需要，在远处通过控制绳，用伞形铅盖屏蔽放射源，进行其他操作，确保实验人员的安全；⑤扇形罩的活动设计，方便实验研究人员根本不同组别的实验设计要求，对该组别的小鼠进行处理；⑥扇形罩也可以换成扇形铅防护屏，根据实验设计的需要，选择性地对某些组别进行屏蔽；⑦笼具的大小，完全可以根据实验的需要，进行结构调整，方便快捷；⑧材料的选择，建议选用聚苯乙烯（PS）塑料[6]，防止啮齿类动物破坏的材料为主，但不宜用金属材料做笼罩，影响辐射照射的效果。

从笼具设计的构思和模型制作分析，该笼具能确保实验研究结果的敏感性、准确性和重复性[7]，为实验研究人员开展低剂量照射对动物损伤的研究，提供方便、安全、科学的辐射照射剂量的保证。

[参考文献]

[1]实验动物环境及设施.中华人民共和国国家标准[S].GB 14925-2001.

[2]电离辐射防护与辐射源安全基本标准.中华人民共和国国家标准[S].GB18871-2002.

[3]刘长安,杨光,邵玉霞,等,低剂量辐射兴奋效应及其潜在的临床应用价值[J].中华放射医学与防护杂志,2003,23(6):472-473.

[4]孙敬方.动物实验方法学[M].北京:人民卫生出版社,2005.125.

[5]邹移海,徐志伟,苏钢强.实验动物学[M].北京:科学出版社,2004:45.

[6]巴彩凤,白富春,王捷,等.实验动物笼具的选材[J].实验动物科学与管理,2006,23(2):66.

[7]魏泓.医学动物实验学[M].成都:四川科学技术出版社,2005.24.

(收稿日期：2008-09-27)

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