什麼是實驗動物通風飼育櫃(Laboratory Ventilated Animal Cabinet)?

Erlab A.BOX Laboratory Ventilated Animal Cabinet

什麼是實驗動物通風飼育櫃?
VENTILATED ANIMAL CABINET 入門

什麼是實驗動物通風飼育櫃?Laboratory Ventilated Animal Cabinet|從原理到 Erlab A.Box 實例

實驗動物通風飼育櫃是一種像大型衣櫃的密閉飼育設備。櫃內可放多個小鼠、大鼠飼育籠,風扇持續送入經 HEPA 過濾的空氣,並能控制壓力、溫度和光照。不必蓋一整間屏障動物房,就能在一個櫃子裡維持乾淨、穩定的飼育環境:既能保護珍貴的免疫缺陷動物不被感染,也能保護工作人員不接觸到帶病原的動物和過敏原。

Erlab A.Box 雙門實驗動物通風飼育櫃
實驗動物通風飼育櫃實例:Erlab A.Box
01

條列解釋

2 組進氣+排氣 HEPA H14 濾網
正/負壓一鍵切換保護動物或保護人
4–32 籠單櫃容量(依籠子大小)
10–15 次一般動物房每小時換氣標準

定義會呼吸的動物櫃

一個封閉的落地式櫃體,內部用層架擺放多個飼育籠,以持續過濾的氣流維持櫃內空氣品質。它的目標是同時保護三方:動物、操作人員和實驗室環境。

緣由為什麼需要它

  • 動物房不夠用:一般動物房的換氣標準約每小時 10–15 次,無法針對單一品系特別防護。通風櫃讓同一空間能分開飼養不同品系或感染狀態的動物。
  • 暫時飼養:多天實驗、檢疫或術後恢復時,動物需離開主動物房,可用通風櫃就近安置。
  • 非飼育空間:可把動物養在原本不是為飼育設計的區域。

核心功能:正壓與負壓

正壓|生物排除(Bio-exclusion)

櫃內氣壓 > 室內 → 保護「動物」
櫃內 氣壓較高 空氣往外漏,外部病原進不來

用於 SPF(無特定病原)動物、裸鼠等免疫缺陷品系。關鍵是進氣 HEPA,擋住外來病原。

負壓|生物圍堵(Bio-containment)

櫃內氣壓 < 室內 → 保護「人員與環境」
櫃內 氣壓較低 空氣往內吸,櫃內病原與過敏原出不去

用於感染實驗動物、檢疫中的新進動物。關鍵是排氣 HEPA,把病原留在櫃內。

原理氣流與過濾

  • 雙 HEPA 過濾:進氣與排氣各一組 HEPA H14(EN 1822-1,最易穿透粒徑下效率 > 99.995%),前端再加預濾網延長濾網壽命。
  • 水平氣流:部分機型讓氣流在每個隔間前後方向流動,減少相鄰籠子交叉污染。
  • 活性碳濾網(選配):吸附氨氣等氣味,讓實驗室不會有動物味。

構造主要元件

  • 櫃體:外殼多為鋼板,內膽為一體成形 PVC 或不鏽鋼,好清潔、搬籠噪音小。
  • 層架:可拆卸 304 不鏽鋼,能高壓滅菌,高度可調。
  • 門:透明門方便觀察,也可選不透明門或紅色門。
  • 送排風系統:裝在櫃底或櫃頂,部分採節能 ECM 直流馬達。
  • 觸控面板:顯示換氣、壓力、溫濕度和濾網狀態。
  • 靜音輪:可在房間之間移動,減少對動物的驚擾。

環境環境控制功能

  • 溫度:選配加熱,可設定從室溫到 30–40 °C(依機型),並顯示濕度。
  • 光照週期:每層 LED 可程式化日夜循環,部分能模擬日出日落,適合晝夜節律研究。
  • 紅光:囓齒類把紅光看成黑暗,夜間用紅燈或紅門,人員能檢查又不打亂作息。
  • 警示:濾網故障、壓力異常時發出警報,部分可加裝 CO₂ 感測器。

維護保養與法規

  • 預濾網與活性碳濾網:約每 6 個月更換。
  • HEPA 送排風濾網:約每 8,000 小時或 5 年更換。
  • 首次使用:至少先運轉 12 小時,並用校正過的溫度計確認溫度。
  • 每次使用後:用消毒濕巾擦拭內部,層架拆下高壓滅菌。
  • 法規:使用方式與溫度、光照設定須寫入 IACUC 核准的計畫書,並每天記錄環境狀況。

應用用在哪裡

  • 飼養 SPF 小鼠、裸鼠等免疫缺陷動物(正壓)
  • 感染實驗、病原研究的動物飼養(負壓)
  • 檢疫:新進動物進主動物房前先隔離觀察
  • 術後恢復、多天實驗期間在實驗室就近飼養
  • 晝夜節律、行為研究,需要精準控制光照

優點彈性與保護

  • 一台設備就能在保護動物和保護人員之間切換
  • 不用改建房間,插電就能建立小型屏障環境
  • 減少人員接觸過敏原和氣味
  • 同一空間可分開飼養不同品系或健康狀態的動物
  • 可移動,配置彈性高

限制注意事項

  • 容量有限:一台最多數十籠,不適合大規模繁殖。
  • 斷電風險:密閉飼育系統一旦斷電,籠內 CO₂ 會累積、氧氣下降。有研究顯示密封式通風籠斷電 3 小時,CO₂ 就升到約 5%,動物會明顯喘氣。
  • 氣流也會影響實驗:風速、噪音和振動可能影響行為、繁殖和藥物反應;換氣過多還會稀釋費洛蒙。發表研究時應詳細說明飼育條件,以免他人難以重現結果。
  • 成本:設備本身、濾網更換和電費都是持續開銷。

比較與相近設備的差異

  • 個別通風籠(IVC):每個籠子各自接送排風管、掛在通風架上,換氣可達每小時 30–70 次以上,適合大量飼養,是現今主流。通風櫃則是整櫃一起通風,用一般籠子即可。
  • 隔離器(Isolator):完全密閉的手套箱式設備,透過手套操作,用於無菌動物等最高等級防護。
  • 靜態籠(Static Cage):只靠籠蓋濾網被動換氣,最簡單,但籠內氨氣和 CO₂ 較易累積。
  • 換籠工作台:只在換籠時提供潔淨操作空間,不能長期飼養。
02

表格整理

表 1:實驗動物通風飼育櫃總覽
項目說明
英文名稱Laboratory Ventilated Animal Cabinet/Vented Animal Cabinet
定義以 HEPA 過濾氣流和壓力控制,在櫃內飼養囓齒類動物的落地式設備
飼養對象小鼠、大鼠等囓齒類
核心原理進排氣雙 HEPA 過濾+正壓或負壓切換
保護對象正壓保護動物;負壓保護人員與環境
環境控制溫度、濕度顯示、光照日夜循環、紅光夜間觀察
主要應用SPF 或免疫缺陷動物、感染實驗、檢疫、術後恢復、晝夜節律研究
優點免改建、可移動、可切換保護模式、減少過敏原與氣味
缺點容量有限、斷電有窒息風險、氣流可能影響實驗結果
表 2:正壓與負壓模式比較
比較面向正壓(生物排除)負壓(生物圍堵)
櫃內氣壓高於室內低於室內
空氣流向從櫃內往外漏從室內往櫃內吸
保護對象櫃內的動物櫃外的人員與環境
典型用途SPF 動物、裸鼠等免疫缺陷品系感染或帶病原的動物、檢疫中的新進動物
關鍵濾網進氣 HEPA(擋住外來病原)排氣 HEPA(擋住櫃內病原)
表 3:常見實驗動物飼育方式比較
比較面向靜態籠通風飼育櫃個別通風籠(IVC)隔離器
通風方式籠蓋濾網被動換氣整櫃強制通風每籠接送排風管整箱密閉過濾
防護等級低中到高中到高最高
正負壓切換無有有(依系統)有
容量視房間而定約 4–32 籠一架數十到上百籠少量
需要特殊籠子否否,一般籠即可是,需專用通風籠是
操作方式直接開籠開櫃門取籠取下籠子到換籠台操作透過手套操作
適合情境一般飼養小規模特殊飼養、實驗室內暫養大規模標準化飼養無菌動物、高風險病原
表 4:常見規格參考範圍
項目參考範圍
外部尺寸寬約 90–162 cm、深約 60–84 cm、高約 178–196 cm
籠子容量小鼠小籠最多約 32 籠;大型大鼠籠約 4–8 籠
HEPA 等級H14(EN 1822-1)
風量0–50 m³/h
加熱範圍室溫至 30–40 °C(依機型)
照明白光約 350 lux、紅光約 150 lux,可程式化日夜循環
耗電約 100–300 W;開加熱時 800–1300 W
濾網更換預濾網每 6 個月;HEPA 每 8,000 小時或 5 年
各廠商標示的濾網效率基準不太一致。有的寫成對 0.3 µm 微粒效率 99.999%,有的則依 EN 1822-1,以「最易穿透粒徑」標示效率高於 99.995%。兩者量測方式不同,比較產品時要看清楚標示基準。
03

實例:Erlab A.Box 實驗動物通風飼育櫃

法國廠商 Erlab 的 A.Box 系列,是專為生物醫學研究和實驗動物飼養服務設計的囓齒類通風飼育櫃。它讓研究期間或特定測試時的動物有獨立、持續過濾的飼育空間,同時保護動物、操作人員和實驗室環境。

Erlab A.Box 系列三款機型並排
A.Box 系列 三種寬度:雙門寬型、雙門標準型、單門窄型。頂部黑色機艙內是風扇與濾網,右上角是觸控面板。

運作方式

  1. 進氣過濾:空氣從進氣格柵進入,先經可自行更換的預濾網,再通過 HEPA H14 濾網(EN 1822-1,最易穿透粒徑下效率 > 99.995%),送進飼育空間保護動物。
  2. 持續換氣:風量可在每小時 0–50 立方公尺之間調整,讓每層飼育籠都有潔淨空氣。
  3. 排氣過濾:空氣從排氣格柵離開前,同樣經過預濾網與第二組 HEPA H14,把微粒留在櫃內;活性碳濾網再吸附氣味。
  4. 壓力控制:可運轉在正壓(保護動物)或負壓(保護人員),壓力值能在觸控螢幕上顯示與調整。
  5. 環境與警示:觸控螢幕集中顯示濾網狀態、壓力模式、溫度和濕度,異常時發出視覺警報。

三款機型

A.Box 160 雙門寬型

A.Box 160

寬 1620 × 深 730 × 高 1876 mm|300–1300 W

雙門寬型,容量最大:1 型籠 32 個、2 型 24 個、3 型 16 個、4 型 8 個。

A.Box 120 雙門標準型

A.Box 120

寬約 1220–1270 mm|300–1300 W

雙門標準型:1 型籠 24 個、2 型 16 個、3 型 8 個、4 型 4 個。

A.Box 80 單門窄型

A.Box 80

寬 900 × 深 600 × 高 1785/1915 mm|300–800 W

單門窄型,佔地最小,適合放在研究人員實驗室內短期飼養。

籠子型號:1 型 332×150×130 mm、2 型 267×207×140 mm、3 型 425×266×180 mm、4 型 590×385×200 mm。另有 A.Box 100(寬 1020 × 深 730 × 高 1876 mm,耗電 110 W,加熱時 360 W),可放 1–4 型籠各 16、12、8、4 個。

重點功能

🐭

減少動物緊迫

可選不透明黑色門;每層 LED 照明可設定日夜循環,並逐步模擬日出日落;靜音橡膠輪讓搬動時更安靜。

🧑‍🔬

保護工作人員

負壓模式阻擋病原、過敏原和氣味外洩;活性碳濾網降低動物味;預濾網免工具即可更換。

🧼

好清潔

外殼鋼板、內膽 PVC,304L 不鏽鋼層架可拆下高壓滅菌,底層為固定式白色 PVC 層板。

表 5:A.Box 主要規格
項目規格
適用動物囓齒類,飼養於個別籠中
機型A.Box 80、100、120、160
過濾進氣與排氣各一組 HEPA H14(> 99.995%,MPPS,EN 1822-1);進排氣口各有可自行更換的預濾網;活性碳濾網除臭
風量0–50 m³/h
壓力模式正壓(生物排除)或負壓(生物圍堵),觸控螢幕顯示並調整
溫濕度選配加熱,可程式化溫度控制;顯示濕度
照明每層 LED,白光 350 lux、紅光 150 lux;選配日夜循環與日出日落模擬
材質鋼製外殼、PVC 內膽;可拆卸、可高壓滅菌的 304L 不鏽鋼層架
門透明聚碳酸酯門附把手;選配不透明黑色門
警示與監控視覺警報、選配警報回報;選配 Molecode 自動偵測過濾異常(S 型針對溶劑)與 CO₂ 感測器
觸控螢幕濾網狀態、壓力模式、溫濕度、照明與加熱控制、售後服務追蹤
移動橡膠靜音輪,可在房間之間移動
廠商網頁上的規格不完全一致:機型清單沒有列出 A.Box 100,規格表卻有;A.Box 120 在不同段落的尺寸也不同(1270 × 600 × 1785/1915 mm 與 1220 × 730 × 1876 mm),A.Box 80 則沒有籠子容量。此外,3 張單機小圖的機型是依外型判斷。採購前建議向廠商確認最新規格。

A.Box 對照第一部分的分類

分類面向A.Box 的做法
過濾架構標準的進排氣雙 HEPA H14,加預濾網與活性碳
保護模式正壓、負壓都支援,壓力可顯示與調整
環境控制加熱、濕度顯示、日夜光照循環、紅光,均符合晝夜節律研究需求
籠子使用 1–4 型一般飼育籠,不需專用通風籠
斷電與故障有視覺警報與過濾異常偵測選配;網頁未說明斷電時的備援方式,仍需另外規劃
擺放位置可移動,適合研究人員實驗室、檢疫室或術後恢復區
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一句話總結

實驗動物通風飼育櫃就是一個「會呼吸的動物衣櫃」:用過濾空氣和正負壓,決定是把病菌擋在外面保護動物,還是關在裡面保護人;像 A.Box 這類機型,再加上溫度、光照與觸控監控,讓小小一個櫃子就能取代一間屏障動物房。
什麼是實驗動物通風飼育櫃? · 圖文整理

IVC可參考

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