| 平台简介 本科学实验服务平台是莱艾特科技联合中国农业大学科研团队,携手美国芝加哥大学、加拿大McMaster大学、中科院、中国检科院、北京市营养源研究所等国内外一流大学、科研机构和企业资深专家,搭建的技术服务平台。运用国内外先进技术与设备、洁净动物房和良好的实验室,为生命科学实验提供食品、药品安全评估、营养保健品功能评价、动物疫病诊断等技术服务。 | |||
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| | 整体实验外包 | | 动物实验操作 | | 小动物活体成像 | | 动物行为学 | |
| | 深度分析数据及论文指导 | | 动物分组 | | 活体成像仪使用 | | 水迷宫 | |
| | 课题开展与管理 | | 体重监测 | | 活体成像 | | 十字迷宫 | |
| | 实验方案设计指导 | | 肿块监测 | | 动物模型 | | 八壁迷宫 | |
| | 文献分析与选题指导 | | 实验给药操作 | | 肠炎模型 | | Y迷宫 | |
| | 实验动物寄养 | | 动物麻醉操作 | | 肥胖与糖尿病模型 | | T迷宫 | |
| | SPF级大、小鼠饲养 | | 动物解剖及组织提取 | | 非酒精性脂肪肝 | | 矿场实验 | |
| | SPF级大、小鼠高脂饲养 | | 采血及分离血清 | | | | 基因型鉴定 | |
| | 普通级兔、犬、猴、猫、猪、牛、羊饲养 | | 尸体处理 | | | | | |
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| | 制片前处理 | | 染色 | | 尼氏染色 | | 免疫技术 | |
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骨组织脱钙 | | HE染色 | |
肥大细胞染色 | | 免疫组化 | |
| | 组织脱水 | | 番红固绿(植物/软骨)染色 | | 苯胺蓝染色 | | 免疫荧光(单染) | |
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石蜡包埋 | | Masson染色 | | LFB髓鞘染色 | | 免疫荧光(双染) | |
| | OCT包埋 | | 天狼猩红染色 | | 普鲁士蓝染色 | | 免疫组化芯片 | |
| | 石蜡白片 | | PAS糖原染色 | | VG/EVG染色 | | | |
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组织冰冻切片 | |
阿利新蓝染色 | | 维多利亚染色 | | 病理阅片及报告 | |
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组织冰冻切片 | | AB-PAS染色 | | von kossa染色 | | 拍照/扫描 | |
| | 硬组织切片 | | 油红O(切片)染色 | | 茜红素染色 | | 阅片/读片 | |
| | 摊片烤片 | | 瑞氏吉姆萨染色 | | 抗酸染色 | | 病理诊断 | |
| | 切片封片 | | 甲苯胺蓝染色 | | 富尔根染色 | | 病理报告 | |
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| | 生化分析检测 | | 血常规检测 | | 氨基酸 | 脂肪酸分析 | | 药残 | 微生物检测 | |
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前处理-组织匀浆 | |
白细胞 | 红细胞 | 血红蛋白 | | 游离脂肪酸 | | 盐酸克伦特罗 | 四环素 | |
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丙氨酸氨 | 天门冬氨酸基转移酶 | |
单核细胞数 | 单核细胞比率 | | 短链脂肪酸 | |
莱克多巴胺 | 沙丁胺醇 | 己烯雌酚 | |
| | γ-谷氨酰基转移酶 | 脂肪酶 | |
嗜酸细胞数 | 嗜酸细胞比率 | | 18种不饱和脂肪酸 | |
黄曲霉素 | 伏马毒素 | 氰化物 | |
| | 总胆红素 | 直接胆红素 | |
淋巴细胞数 | 淋巴细胞比率 | |
氨基酸分析 | |
沙门氏菌 | 细菌总数 | 大肠菌群 | |
| | 尿素 | 肌酐 | 总蛋白 | 白蛋白 | |
中性粒细胞数 | 中性粒细胞比率 | |
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甘油三酯 | 总胆固醇 | |
红细胞压积 | 淋巴细胞数 | | 细胞流式 | | 其它检测实验 | |
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高密度 | 低密度脂蛋白胆固醇 | | 血小板 | 血小板平均体积 | | 细胞培养 | 原代细胞培养 | | 微量元素含量检测 | |
| | 葡萄糖 | 尿酸 | 乳酸脱氢酶 | | 血小板体积分布宽度标准差 | | 流式细胞培养 | 流式细胞检测 | | 饲料概略养分分析 | |
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| | 实时荧光定量PCR | | Western Blot检测服务 | | 质粒扩增与提取 | | |
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定量PCR标准曲线构建 | qPCR相对定量 | |
细胞 | 组织蛋白提取 | | 凝胶阻滞迁移电泳(EMSA) | |
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定量PCR标准品构建 | 基因组DNA抽提 | |
Western Blot | | 染色质免疫沉淀(ChIP) | |
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Taqman探针设计与合成 | RNA提取+反转录 | |
考马斯亮蓝染色 | | 免疫共沉淀(Co-Ip) | |
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qPCR引物设计合成 | RNA提取+反转录 | |
明胶酶谱 | | | |
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科学实验一站式服务平台
1、笼具优化
传统啮齿类动物笼具设计主要考虑的是人类操作的便利性,而非动物福利。因此,这类笼具是限制实验啮齿类动物在实验室中过上“良好生活”的最大因素之一。最终目标应是从狭小、单调的笼具转向更复杂、限制更少的饲养空间。
2、空间与环境的平衡
所有啮齿类动物和兔子都能从更大的空间分配中受益,但前提是增加空间的同时也要提升环境的复杂性。单纯扩大笼底面积而不提供更多资源(如躲避屋、丰容设施和笼内陈设)并不会显著改善动物福利。
3、小鼠的饲养优化
小鼠通常饲养在独立通风笼具(IVC)中,但这类笼具通风较强,可能导致小鼠遭受冷应激。减少通风引起的冷应激可采取以下措施:提供充足的筑巢材料、加热地板,或将气流输送调整至笼盖高度而非动物所在层面。此外,小鼠还受益于笼内不同功能区域的划分,如睡眠区、进食区和排泄区。

4、大鼠的福利友好笼具
目前市场上缺乏专为大鼠设计的福利友好型笼具。研究人员可自行改造,如使用宠物鼠笼或重新利用雪貂、兔子的实验笼具,并配备适合挖掘、攀爬和直立行为的装置。

5、代谢笼的替代方案
应尽可能避免使用代谢笼饲养大鼠,疏水性砂是更人道的替代选择。
6、豚鼠的笼具优化
可在传统豚鼠笼的中段三分之一处覆盖遮光罩,以鼓励其利用笼内中央区域。地面围栏适合豚鼠饲养;若采用多层结构,斜坡的倾斜角度不宜超过13–14度,以便豚鼠使用。
7、裸鼹鼠的特殊需求
裸鼹鼠的进化适应使其终生生活在地下迷宫般的隧道系统中,目前尚无商业化的笼具能满足其需求。实验室饲养时,研究人员需用啮齿类动物笼具和圆形管道,定制模拟隧道网络的饲养系统。并可提供压缩纸柱,给予裸鼹鼠挖掘隧道的机会。


8、兔子的地面围栏
地面围栏能促进兔子的活动,有助于提升动物福利,并可能带来更好的实验结果。

1、啮齿类动物和兔子的高度社会性
多数啮齿类动物和兔子都是高度社会性的动物,应尽可能为其安排相容的同伴进行群居饲养(包括术后及实验期间)。社会陪伴被广泛认为是圈养环境中最重要的因素,对动物福利的影响最为显著。
2、单独饲养的误区
为避免同笼伙伴引入的实验变量,社会性动物有时会被单独饲养。然而,这种做法未能考虑将社会性动物隔离所产生的实验变量,这种隔离会对动物的生理、行为和转化研究有效性产生许多后续影响。
3、攻击行为的应对
攻击行为严重影响动物福利。同伴相处融洽至关重要,因为攻击行为与社交隔离同样会损害福利。实验室中啮齿类动物和兔子的传统饲养条件(限制性和非自然的环境)可能加剧攻击行为。要彻底消除攻击行为,可能需要对饲养方式进行根本性改变。但即使在传统的笼具(如鞋盒笼)中,仍可采取措施减少攻击并促进安全的群居饲养。
4、小鼠群居饲养的成功实践
小鼠,即使是雄性,也可成功群养。最佳实践包括:在幼年时(断奶至4-5周龄)组群;保持稳定的社群结构(避免重新组群);在换笼时转移用过的筑巢材料(非垫料)、避免使用玉米芯垫料或独立通风笼具;增加笼内分隔板划,将笼具分为不同区域,也有助于缓解攻击行为。

5、大鼠的群居需求
大鼠的攻击倾向低于小鼠,应进行群居饲养。引入新成员时可使用金属网隔板,但要获得社会缓冲效益(如缓解焦虑),动物需完全的身体接触(即无隔板)。青春期大鼠对社交隔离尤为敏感,应避免此阶段单独饲养。即使大鼠佩戴颅植入物或遥测设备,也有优化措施允许群居饲养。
6、其他社会性啮齿类动物
毛丝鼠(龙猫)、八齿鼠、草原田鼠和豚鼠均受益于群居饲养。尽早组群并保持群体稳定(避免增减成员)通常更有利。
7、仓鼠的饲养建议
仓鼠或可适应稳定的群居,从幼龄开始合笼有助于减少攻击,但单独饲养时(尤其是雌性)应激可能最小。
8、裸鼹鼠的特殊性
裸鼹鼠虽适应群居,但对非群体成员或气味异常个体会表现强烈攻击性。因此,管理人员在抓取、移除或重新引入个体时须格外小心。
9、兔子的群居管理
兔子可成功配对或群养,相容的同伴有助于改善温度调节和缓冲应激。群体饲养兔子时,攻击行为是一个福利问题,尤其见于雄兔或带仔母兔。在给兔子建立新的同伴关系时,可采用以下方法:用雄兔尿液标记雌兔、应激配对(如让兔子共同经历运输等轻度应激事件)、提供并定期更换多样化的环境资源、使用更大笼具或围栏、初次引入时使用干净的笼具。应保持稳定的社群结构,尤其是雄兔,在重新组合后可能表现出严重攻击性。群养的兔子受益于可以逃避攻击的独立区域或巢箱。术后可使用婴儿裤代替伊丽莎白项圈,以实现社会性饲养。


1、“环境丰容”可能是一个误称
该术语常被用于指代超出基本笼具配置的任何资源,即使这些资源仅用于满足动物的最基本需求(如小鼠的筑巢材料)。典型的实验室笼具配置简陋,无法充分满足动物需求。因此,我们建议读者避免把仅有一项额外物品件的笼具视为“丰容”。
2、增加环境复杂性可显著改善啮齿类和兔的福利
通过提供多种类型的丰容物品和额外空间,动物福利可显著提升。但需注意,若仅增加资源而未增加空间,可能导致笼内拥挤,反而限制动物活动,抵消额外资源的益处。与贫瘠或资源不足的笼具相比,生活在更宽敞且资源多样的环境中的啮齿类动物通常表现出更强的社交性、学习能力、记忆力和探索行为,同时刻板行为、过度理毛、焦虑和抑郁减少。
3、改善居住环境不会对实验结果产生负面影响
越来越多的证据表明,增加环境多样性不会增加实验结果的变异性。此外,提供环境丰容还能减少实验人员的同情疲劳。
4、临时活动围栏可作为替代方案
若无法永久改善动物居住环境,可将大鼠和小鼠暂时安置于活动围栏内,以增加自然行为的机会。此类设施通常可利用现有资源实现,如改造的大型笼具、垫料、纸箱、隧道、筑巢材料或纸巾。然而,如果动物曾获得过这种丰富化,之后被永久剥夺,可能会被动物视为重大损失,甚至比从未获得过更易引发负面情绪。因此,任何会被永久取消的丰容措施都应谨慎考虑。
5、丰容与攻击行为的关系
有时人们担心增加丰容会导致动物攻击行为增加。但实际上攻击行为多源于饲养压力或实验操作,而非笼内物品的有无。为减少小鼠(尤其是雄性)的攻击,关键是在于降低压力(如避免尾部抓取或频繁重新组群)。
6、小鼠需充足的筑巢材料
实验室温度通常更适合人类,但小鼠普遍处于冷应激状态(可引用“你的鼠房温度合适吗?”)。为避免冷应激及其生理和情绪影响,应提供至少6克筑巢材料以便小鼠在巢内保暖。对于雌性或IVC饲养的小鼠,建议提供8–12克。小鼠还受益于跑轮、觅食玩具、躲避屋和磨牙棒。
7、大鼠的丰容需求
应尽可能群养,并提供筑巢材料、单开口躲避屋、跑轮、啃咬物品、觅食玩具、加高平台或吊床,以及更大的笼具。

8、其他啮齿类的丰容
群居、筑巢材料、躲避屋、跑轮、觅食玩具和啃咬物品同样适用。


9、兔的丰容建议
更大的空间(如犬围栏)可促进兔子的活动和探索行为。雌兔可群养于此类环境中。通过提供可自主分隔的丰容结构,可减少群居饲养兔子的攻击行为。兔子也受益于啃咬和觅食玩具。

10、经济高效的DIY丰容方案
例如将玻璃酱料瓶改造为小鼠躲避屋;改造PVC管作为啮齿类动物的隧道、躲避屋或吊床;用卷纸筒或塞满干草的纸袋制作啮齿类和兔的觅食玩具等。


1、核心诱因与定义
异常行为可由多种原因引起,但在多数情况下,异常行为表明生活条件不合适,反映动物福利问题。当动物无法实现其动机行为时,异常行为的发生率可能会增加。
2、刻板行为顽固性
一旦刻板行为形成,往往难以或无法消除,此时它们可能变成习惯性行为,而不再反映动物当前的负面情绪状态。
3、环境降级风险
避免将动物从资源丰富的环境降级至匮乏的环境,以防加重异常行为。
4、小鼠刻板行为特异性
小鼠的各种刻板行为(啃咬、转圈、后空翻)的诱因和动物福利影响各异,在不同品系间也有差异。

图1:在Moody等人(2021)的研究中,一块压缩成型的小圆片状筑巢材料,相对于笼子内散放的同等量的褶皱纸,可以更有效地预防雌性C57BL/6小鼠的啃毛行为。
5、环境与社交影响
单笼饲养的小鼠比群体饲养的小鼠更容易出现刻板行为。生活在资源匮乏环境中的小鼠,其刻板行为发生率高于生活在空间更大、环境更丰富条件下的小鼠。
6、小鼠干预策略
提供合适的筑巢材料被认为是减少小鼠刻板行为最有效的方法。通过垫料为小鼠提供其他同类的气味也是一种有效的策略。小鼠的食物研磨行为可能反映其营养缺乏,而非异常行为,而提供磨牙装置或葵花籽可缓解这一行为。
7、龙猫异常行为与后果
龙猫的异常行为包括啃咬毛发、啃咬笼具、反复抓挠笼壁和后空翻。这些行为通常出现在龙猫被饲养在贫瘠环境时。啃咬毛发的龙猫体温较低,并因热量流失而摄入更多食物,这不仅影响动物福利,也影响其实验数据的可靠性。
1、驯化的核心价值
所有啮齿类动物和兔子都能从对人类存在、操作、保定及其他实验操作的互动训化中受益,尤其是这些体验与奖励结合时。驯化、脱敏和正向强化训练可减少动物的恐惧和焦虑,提升操作效率、改善福利、加速数据收集并优化数据质量。

图2:通过训练,小鼠可在不保定的情况下自主地从注射器中摄取实验物。

图3:一旦龙猫习惯了人类,它们会欣然接受从工作人员递来的零食,并常常满怀期待地跑到笼子前部。
2、预适应策略
在研究开始前,通过每日温和的操作和抚摸,让啮齿类动物和兔子习惯实验场景,接触保定隧道等设备、提供奖励,并让动物习惯采样部位(如尾巴或后肢)被触摸,都有助于动物适应实验流程。为动物提供可靠的操作提示,也能帮助其更好应对实验操作。

图4:在研究开始前,应让动物适应研究过程中将要经历的操作流程。例如,需进行尾静脉采血的动物,应使其习惯于尾部被触摸和轻捏;而在吸入性研究中需长时间被保定的动物,则应接受训练,使其能够自主进入保定管,在管内它们会得到奖励。
3、抓取方式革新
小鼠对尾部操作极具厌恶性,应以隧道操作、双手托举或使用熟悉的笼内物品(如笼盖、梯子或倒置小屋)替代。仅仅用抓取小鼠尾巴2秒,就会导致小鼠回避操作者。有证据显示,隧道法是最有效的操作优化措施,即便只在换笼时偶尔进行,短时间操作也能产生持久益处,即使小鼠随后接受胁迫操作(如保定和注射),隧道操作的好处仍然存在。新手初期用隧道操作可能耗时较长,但随着熟练度提升,其效率会提高。大鼠也适用于隧道法、双手托举或胸腹部支撑操作。

图5:隧道操作法是一种人道的替代方法,可取代尾部抓取。

图6:倒置的笼内小屋可用于抓取和保定小鼠。
4、搔痒互动效益
许多大鼠喜欢“挠痒”互动。挠痒有多种福利益处,并可建立大鼠与操作者之间的积极关系。大鼠仅需短时间就可习惯挠痒,而且研究表明每天仅3次15秒的挠痒就能产生积极效果。但并非所有大鼠对挠痒反应一致,操作者应关注和调整对每只大鼠的操作方式,尤其是在将翻身时。挠痒在大鼠接受轻微胁迫性操作前进行,有助于缓解其负面反应。

图7:“挠痒”是一种有趣的互动方式。
5、保定操作警示
完全约束保定易对大鼠造成急性应激,应尽可能采用更优化、更宽松的操作方式替代。

图8:在抓取啮齿类动物颈部皮肤时,采用横向皮肤褶的方式可以消除对喉部区域的压力,从而避免产生严重的心血管影响(Labitt等人,2021)。

图9:在Stuart和Robinson(2015)的研究中,采用了一种改良的保定方法,即让大鼠的后腿靠在研究人员身上,同时头部和前爪可以自由活动(左图)。与标准的抓握颈背部皮肤的方法(右图)相比,该方法可降低大鼠的压力和焦虑水平。

图10:一种缝制的布袋,带有可调节的后部绑带以固定大鼠的后腿,与使用折叠毛巾进行保定相比更加高效(Ludwig,2020)。
6、兔子操作要点
抓取保定也是对兔子的急性压力源,因此在无法避免操作时,驯化和正向奖励尤为重要。Pet Remedy(一种含缬草的天然产品)可能有助于缓解兔子的急性压力,但单独使用不足以消除恐惧。应尽量让兔停留于坚实的地面,避免徒手抓提搬运。
7、禁忌
兔子翻身诱导的强直静止会引发强烈情绪应激,必须严格禁止。
1、平衡健康管理与应激控制
动物种群管理需在保障动物健康和和减少相关操作造成的干扰与应激之间取得平衡。
2、分区空间设计原则
对于啮齿类动物和兔子,实现这一平衡最有效的方式是为动物提供分区空间(如互通的笼具或独立排泄区),使其能在与休息区分开的区域排便。小鼠、大鼠和兔子天生具有划分清洁区与排泄区的习性,这种布局也更符合其自然偏好。该方式还能方便饲养员在动物安静休息时清理污秽区域,避免对其造成惊扰。

图11:给小鼠提供笼内的划定区域——如玻璃皿或瓶子——它们很可能会使用该器皿进行筑巢或排泄,从而能够更好地将空间划分为清洁区和脏污区。

图12:Merrill 和 Ordile(2016)描述了训练兔子使用厕所(或猫砂盆)的方法,这有助于保持兔笼清洁并节省饲养工作时间。上图:标准兔笼使用8小时后的状态;下图:提供厕所后,兔笼使用8小时后的状态。
3、气味标记保留策略
若使用单间笼具饲养啮齿类动物,换笼时应可保留筑巢材料、躲避屋或笼盖,以维持熟悉的气味标记。
4、垫料厚度优化方案
通过为动物提供更多垫料,可减少换笼频率。啮齿类动物偏好较厚的垫料(原试验中使用2.4英寸的垫料厚度与0.6英寸和0.2英寸进行了比较,推荐2.4英寸,约6厘米),有助于筑巢和调节体温,在笼内进水时也能更好地吸收。更多的垫料还可降低笼内氨气浓度。
5、IVC笼具的利弊权衡
独立通风笼具(IVC)允许更长时间间隔换笼(参考本号前文换笼的频次,换笼时机的选择),从而减少因换笼引发的应激。但过长的换笼间隔可能对动物福利产生负面影响,因为随着粪便逐渐堆积,笼内缺乏清洁的休息区域。
6、创新清洁方法应用
采用创新换笼策略——如局部清洁、分区换笼或筛除脏污垫料——可在保证笼内卫生的同时减少对啮齿类动物的干扰。

图13:Henderson(2020)描述了使用筛子来去除垫料中大鼠粪便的方法;该方法可保留大鼠熟悉的气味,同时允许干燥的垫料重复使用长达3周,并减少了废弃物。左图:过筛前,已移除所有脏污的筑巢材料;右图:过筛后。
7、避免酒精
研究表明,小鼠对酒精类产品表现出厌恶,暴露后行为会明显改变。它们对异丙醇的厌恶可能高于含漂白剂或二氧化氯的清洁产品。应尽量避免啮齿类动物暴露于清洁剂气味。
8、人道标识替代方案
耳标打孔、耳部或尾部纹身会给啮齿类动物带来短期及长期疼痛,并可引发并发症。更人道的替代方案包括:毛发染色、剪毛、使用持久性动物标记笔(可维持数周)进行体毛标记,或用持久记号笔进行尾部标记(可维持1周)。若需对兔子进行耳部纹身,应使用表面麻醉剂。

图14: 耳部打孔、剪耳和耳钳标记对小鼠来说是痛苦的,会造成短期和长期的疼痛或不适--即使在操作过程中使用了局部麻醉膏也是如此。

图15: 毛发漂白和染色是一种相对非侵入性的小鼠标记方法,可持续数周。
1、跨设施运输的高应激性
啮齿类动物和兔子跨设施运输会产生强烈应激反应,导致生理和行为变化,这些影响可能持续数天、数周甚至数月。该领域需更多研究以了解不同物种的具体影响程度,并开发更有效的应激缓解方案。
2、运输应激源分析
运输前、中、后期均会诱发应激。主要应激因素包括:抓取操作、与熟悉同伴分离、陌生运输容器的限制、运输过程中的噪音与震动、昼夜节律紊乱,以及到达陌生环境后接触新的人员和操作流程。
3、全流程精细化管控
在运输各个阶段进行周密计划和细致照顾,对于减少动物的恐惧和焦虑至关重要。运输前的适应性训练和正向强化训练尤为重要。对于设施间转运,根据物种和性别,建议提供至少1–3周的转运后适应期。
4、啮齿类动物水凝胶补给方案
在啮齿类动物转运过程中,应将带有X形切口的水凝胶袋悬挂在运输箱壁上,以防止水凝胶蒸发或被垫料和粪便掩埋。

图16: Locklear 和 Whiteside(2021)研究表明,将水凝胶袋切开一个X形开口并悬挂在运输箱壁上,可最大限度地减少蒸发以及来自垫料和粪便的污染。
5、设施内转运降噪措施
设施内部转运同样会给啮齿类动物带来压力。建议在转运前进行正向强化训练,并根据不同物种在转运后安排2–4天的适应期。建议使用带有充气轮的塑料推车进行设施内部转运,其产生的噪音和震动最小。
6、兔子设施内转运优化
对于兔子,设施内部转运时,可让兔子主动跳入铺有兽医用垫子的运输箱,可最大限度降低设施内转运造成的应激。

图17: 通过让兔子跳入铺有兽医用垫子的运输箱,而非用手抓取搬运,可减少兔子设施内运输相关的应激(Kinally 等人,2023)。
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