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動物實驗方案設(shè)計
動物實驗指在實驗室內(nèi),為了獲得有關(guān)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的新知識或解決具體問題而使用動物 進行的科學(xué)研究。以下小編為你整理了動物實驗方案設(shè)計,希望對你有所參考幫助。
一、實驗設(shè)計的基本要素和原則
實驗設(shè)計就是擬定實驗方案,在進行科學(xué)研究時,對研究方案作合理的安排,以減少隨機誤差的影響。采用適當(dāng)?shù)难芯繉嶒灤螖?shù),減少實驗的成本并能對數(shù)據(jù)進行有效的分析,提高實驗研究的可靠性,從而實現(xiàn)研究的目的。
研究設(shè)計包括專業(yè)設(shè)計與統(tǒng)計設(shè)計兩個部分。統(tǒng)計設(shè)計主要是依據(jù)研究目的,從研究的現(xiàn)況條件出發(fā),規(guī)定研究因素、選擇效應(yīng)指標(biāo)、確定研究對象的引入方式方法和規(guī)模,擬實施的方法、方案,及數(shù)據(jù)收集、整理分析的模式,直至結(jié)果的解釋,進行系統(tǒng)的安排,使其消耗最少的人力物力和時間,而獲得可靠的信息與結(jié)論。
1.實驗設(shè)計的基本要素
實驗設(shè)計的基本要素為:實驗單位、處理因素和實驗效應(yīng)。
(1)大多數(shù)情況下,實驗單位等同于實驗對象、受試對象,在動物實驗中的動物即為實驗單位。
(2)處理要素:是研究者根據(jù)研究目的施加于實驗單位,在實驗中需要觀察并闡明其效應(yīng)的因素,是實驗單位分組的標(biāo)志。而非處理因素則是指實驗中非人為施加的、與處理因素同時存在,同樣可以使受試對象產(chǎn)生實驗效應(yīng)的因素,如實驗動物的雌雄、體重等因素。突出研究因素的主導(dǎo)作用,排除混雜因素的干擾作用,可以通過相應(yīng)的實驗設(shè)計方法,盡量使非處理因素在各處理組中的分布達(dá)到一致或均衡,以便分離出處理因素的效應(yīng)。另外,處理因素的施加方法、強度、頻率和持續(xù)時間等,在整個實驗中應(yīng)始終保持不變,以保證實驗結(jié)果評價的可靠性和穩(wěn)定性;處理因素作用于受試對象的反應(yīng),是研究結(jié)果的最終體現(xiàn),其基本要求客觀性、特異性、靈敏性和精確性。
(3)實驗效應(yīng):處理因素作用于實驗動物后,出現(xiàn)實驗效應(yīng),一般是用各種指標(biāo)來反映的。指標(biāo)按其性質(zhì)可分為計數(shù)(含等級)指標(biāo)和計量指標(biāo),計數(shù)指標(biāo)如“是”“否”“有”“無”,“陽性”“陰性”,“痊愈”“顯效”“好轉(zhuǎn)”“無效”,“存活”“死亡”等。計量指標(biāo)指可測量(含間接測量)的指標(biāo),如很多檢查和檢驗指標(biāo)。
在對指標(biāo)進行觀察時應(yīng)注意:
、賹嶒炐(yīng)的觀察應(yīng)避免偏性。研究者的心理往往偏于陽性結(jié)果,為了消除或減少測量偏差,設(shè)計時常采用盲法。
、趹(yīng)注意處理和效應(yīng)的關(guān)系:處理與效應(yīng)之間存在一定的關(guān)系,如劑量反應(yīng)曲線。做實驗應(yīng)選擇一個合適的實驗劑量。
2.實驗設(shè)計的基本原則
實驗設(shè)計的三大原則即為重復(fù)(replication)、隨機化(randomization)和對照(control),這是藥理實驗設(shè)計的基本要求。其目的是排除非處理因素的作用,控制隨機誤差,避免系統(tǒng)誤差,提高實驗效率。
(1)重復(fù)原則(重復(fù)穩(wěn)定性):能夠充分重現(xiàn)的實驗,才能稱為可靠的實驗。另外,實驗研究應(yīng)有一定數(shù)量的重復(fù)觀測結(jié)果,即實驗單位要達(dá)到一定數(shù)量。避免將個別情況誤認(rèn)為普遍情況,將偶然誤認(rèn)為必然,將實驗結(jié)果錯誤推廣,同一實驗條件下、同一觀測指標(biāo)的多次測量會有變異,多次測量才能描述變異,估計隨機誤差。實驗單位足夠多時,才能獲得隨機誤差比較小的統(tǒng)計量。重復(fù)的目的是估計和控制實驗中的隨機誤差,提高實驗結(jié)果的可靠性。樣本中包含的實驗單位數(shù)稱為樣本含量(樣本量)。重復(fù)原則的應(yīng)用就是樣本含量的估計。
首先要考慮實驗要有足夠的例數(shù),能準(zhǔn)確重復(fù)再現(xiàn),同時盡可能排除對實驗的干擾,它包括:①動物方面,如品種、品系、體重、年齡、性別、飼料及飼養(yǎng)環(huán)境等;②儀器方面:準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、電壓穩(wěn)定性及操作熟練程度等;③藥物方面:性能、批號、純度、劑量和注射速度等。此外還有室溫、氣壓、季節(jié)等物理因素,甚至實驗是在上午還是下午,動物群養(yǎng)或單養(yǎng)等,均應(yīng)預(yù)先考慮清楚,做好設(shè)計。
(2)隨機化原則:其目的是一切干擾因素分配到各組時只受純機遇的抽樣誤差的影響,避免受實驗者主觀因素的干擾,減小或避免偏性誤差,是實驗設(shè)計中的重要原則之一。隨機化手段可采取隨機數(shù)字表或小計算機上的隨機數(shù)字鍵。
在實驗分組時,每個受試對象均有相同的概率或機會被分配到實驗組和對照組。隨機化是一種實驗設(shè)計的分組程序,而非“隨便”、“隨意”和“非選擇性”。隨機化的意義是保證各種非處理因素在各個實驗組和對照組達(dá)到均衡,從而顯現(xiàn)處理因素的作用,避免各種主、客觀因素可能導(dǎo)致的偏性,減少系統(tǒng)誤差,提高研究結(jié)果的效度。隨機化分組是從假設(shè)檢驗結(jié)果推論因果關(guān)系的基礎(chǔ),確定處理因素與實驗結(jié)果之間因果關(guān)系的前提是隨機分組后、施加干預(yù)前,所有觀察對象都屬于同一個總體。
(3)對照原則:確定實驗組時,同時設(shè)立對照組,即不施加處理因素的實驗組,只暴露于非處理因素。對照組除沒有處理因素外,其他對實驗結(jié)果可能有影響的因素(已知、可控的非處理因素)都應(yīng)該與實驗組盡量相同。
常用的對照形式,分為空白對照(blank control)、實驗對照(experimental control)、標(biāo)準(zhǔn)對照(standard control)、相互對照(mutual control)、潛在對照(potential control)?瞻讓φ占磳φ战M不施加干預(yù),對照組的處理因素為“空白”;實驗對照即對照組不施加干預(yù),但施加某種與處理因素有關(guān)的實驗因素,用于處理因素的施加需伴隨其他因素,而這些因素又可能影響實驗結(jié)果時;標(biāo)準(zhǔn)對照組的干預(yù)采用現(xiàn)有“標(biāo)準(zhǔn)”方法或常規(guī)方法,主要用于臨床試驗,當(dāng)倫理上不允許對對照組患者采用空白對照或假干預(yù),如新藥研究采用目前療效確定的藥物作為對照藥;相互對照則不專門設(shè)立對照組,各實驗組間互為對照,如比較幾種同類藥物的療效差別:潛在對照也不用專門設(shè)立對照組,以過去的研究結(jié)果為對照(歷史對照)。另外,當(dāng)實驗組和對照組例數(shù)相等時,統(tǒng)計學(xué)證明其統(tǒng)計效率最高,輕視對照或?qū)φ蛰^少是錯誤的和不妥當(dāng)?shù)摹?/p>
二、抽樣和分組
抽樣和分組必須嚴(yán)格遵守隨機原則,主要因素要均衡一致,但抽取哪一只動物。分配到哪一組則按隨機數(shù)字表或鍵而定。如果隨意拿取動物,先取到的為第一組,依次遞推,則反應(yīng)活潑敏捷不易抓到的動物勢必集中到最后幾組,各組的條件就有了偏性誤差。為此,下面介紹幾種主要的分組實驗設(shè)計方法。
1.完全隨機設(shè)計
完全隨機設(shè)計(completely random design)亦稱單因素設(shè)計,即將受試對象隨機分到各處理組中進行試驗觀察,或分別從不同總體中隨機抽樣進行對比觀察。它適用于兩個或兩個以上樣本的比較,各組間樣本量可相等,也可不相等,但是樣本相等時統(tǒng)計分析效率較高。
例1.將12只動物隨機分配到A、B兩組。
(1)先將12只動物編號為1、2……12號,然后在隨機數(shù)字表內(nèi)任意確定一個起始點和方向連續(xù)取12個隨機數(shù)字,并依次抄錄于動物編號下。
(2)本例從隨機數(shù)字表第6行第19、20列起向下讀取12個隨機數(shù)字,取兩位隨機數(shù)字(表4-1)。
(3)將隨機數(shù)字從小到大順序排列后得序號R,并規(guī)定R=1~6者為A組,R:7~12者為B組。
表4-1 12只動物完全隨機分兩組結(jié)果(采用隨機數(shù)字表)
例2.將15只動物隨機分成三組。
(1)將動物編號如1、2……15號,然后在隨機數(shù)字表內(nèi)從某行某列起向某方向讀取15個隨機數(shù)字,取兩位隨機數(shù)字,依次抄錄于動物編號下。
(2)將隨機數(shù)字從小到大順序排列后得序號R。
(3)規(guī)定R=1~5者為A組,R=6~10者為B組,R=11~15者為C組。
(4)本例從隨機數(shù)字表第5行第17、18列起向下讀取15個隨機數(shù)字(表4-2)。
表4-2 15只動物完全隨機分三組結(jié)果
注:隨機數(shù)字06之后隨機數(shù)字為02,但前面已經(jīng)出現(xiàn)過,故舍去。
隨機分組應(yīng)注意:
(1)隨機數(shù)的位數(shù)不應(yīng)小于N的位數(shù):
(2)隨機數(shù)如果有重號數(shù)字應(yīng)舍棄:
(3)若科研上需要各組例數(shù)不等可利用序號(R)調(diào)整各組例數(shù)。如在例2中要求A組6例,B組5例,C組4例,可規(guī)定R=1~6者為A組,R=7~11者為B組,R=12~15者為C組。
統(tǒng)計假設(shè)檢驗方法:
(1)計量資料:t檢驗、方差分析或秩和檢驗等;
(2)計數(shù)資料:卡方檢驗等。
完全隨機設(shè)計的優(yōu)缺點:設(shè)計及統(tǒng)計分析簡單。但是,實驗效率不高,只能分析單因素。
2.配對實驗設(shè)計
將受試對象按某些特征或條件配成對子,然后分別把每對中的兩個受試對象隨機分配到實驗組和對照組,再給予每對中的個體以不同處理,連續(xù)實驗若干對,觀察對子間的差別有無意義。
配對設(shè)計的特征或條件:
動物實驗常以種屬、品系、性別相同,年齡、體重相近的兩只動物配成對子;臨床療效觀察常將病種、病型、族別、性別相同,年齡相差不超過2~3歲,生活習(xí)慣、工作環(huán)境等相似的患者配成對子;進行配對設(shè)計時應(yīng)注意不要“配對過頭”。例如,研究高血壓與鈉鹽攝入量的關(guān)系,如果將高血壓患者與非高血壓患者按飲食習(xí)慣配對后比較鈉鹽攝入量,由于飲食習(xí)慣與鈉鹽攝入量關(guān)系密切,可能會掩蓋病例與對照在鈉鹽攝入量上的差異;實驗者必須在整個研究過程中,始終能辨認(rèn)屬于同一對子的是哪兩只動物,因此動物編號是非常重要的;記錄實驗數(shù)據(jù)應(yīng)保持每對的一一對應(yīng)關(guān)系,不能錯亂或缺失。計算每對實驗數(shù)據(jù)的差值時,順序應(yīng)當(dāng)一致。
例:取20只小鼠,按性別、體重、窩別配成10對,試將其分配到實驗組與對照組中去。
先按配對條件配對,并將對子編號,如1.1、1.2、2.1、2.2……10.1、10.2,然后再在隨機數(shù)字表上任意指定行列及查找方向,將隨機數(shù)字依次抄寫在“對子號”下。
事先規(guī)定,遇單數(shù)定為AB順序,遇雙數(shù)定為BA順序。
本例:從隨機數(shù)字表中第46行31、32列向右查找隨機數(shù)字(表4~3)
表4-3 20只動物完全隨機分三組結(jié)果
常用統(tǒng)計假設(shè)檢驗方法
計量資料:配對t檢驗、配對符號檢驗、wilcoxon符號秩檢驗。
計數(shù)資料:卡方檢驗、一致性檢驗等。
配對實驗設(shè)計的優(yōu)點:配對設(shè)計可做到嚴(yán)格控制非處理因素對實驗結(jié)果的影響,同時使受試對象間的均衡性增大,因而可提高實驗效率。它與成組的完全隨機設(shè)計相比較,可克服受試對象間由于遺傳因素的差異所引起的偏差,同時還可以減少樣本含量。
3.交叉實驗設(shè)計(以藥理實驗為例)
是在自身配對設(shè)計基礎(chǔ)上發(fā)展的雙因素設(shè)計,可在同一對象身上觀察兩種處理的效應(yīng),并能減少誤差,提高檢驗效率。
例如:研究A藥治療高血壓的療效,以傳統(tǒng)的抗高血壓B藥物作對照。經(jīng)隨機化將實驗動物分為兩組,一組先給A藥后再給B藥,另一組先給B藥后再給A藥。第一、二階段均為一個月,一、二階段之間的間歇期為一周。結(jié)果見表4-4:
表4-4 兩種藥物治療高血壓的交叉實驗
4.析因?qū)嶒炘O(shè)計(factorial design)
析因設(shè)計是一種多因素多水平交叉分組進行全面實驗的設(shè)計方法,將兩個或多個實驗因素的各水平進行實驗。
例如:2個因素同時進行實驗,每個因素取2個水平,實驗的總組合數(shù)有22=4個(表4-5);如果每個因素取3個水平,則總組合數(shù)有32=9個,即這9種組合都要進行實驗,故一般采用簡單的析因?qū)嶒炘O(shè)計。
析因設(shè)計可以提供三方面的重要信息:各因素不同水平的效應(yīng)大。桓饕蛩亻g的
表4-5 2×2析因設(shè)計
交互作用;通過比較各種組合,找出最佳組合。如果在一次實驗中,當(dāng)一個因素的水平間的效應(yīng)隨其他因素的水平不同而變化時,因素間存在交互作用,它是各因素效應(yīng)間不獨立的表現(xiàn)。
5.正交實驗設(shè)計
正交設(shè)計適用于多因素分析,可算出各因素不同水平對實驗的影響,找出最佳組合。現(xiàn)以L4(23)及L9(34)正交設(shè)計結(jié)合例子簡單介紹(L表示正交設(shè)計,4或9表示分4組或9組,23表示3個因素2個水平,34表示4個因素3個水平)。
例1 營養(yǎng)液中有三個因素(Ca2+,K+,Mg2+),各有2個水平(高濃度、低濃度),要分析它們對實驗的影響,找出最佳組合,可設(shè)計如下表4-6:
表4-6 L4(23)正交設(shè)計
表中Ca2+的1水平之和為8.6+6.2=14.8,K+的1水平之和為8.6+9.7=18.3…?梢钥闯觯珻a2+的差值絕對值最大,說明Ca2+對實驗影響最大,且低濃度好。K+的影響次之,高濃度好。Mg2+的影響最小,高濃度好。結(jié)論是以低Ca2+,高K+,高Mg2+為最佳組合。但是,這一組合在實驗中并未出現(xiàn),但正交設(shè)計提示這是最佳組合,可安排復(fù)試加以驗證。
例2 四種藥物各有三個水平,用L9(34)正交設(shè)計,見表4-7:
由表中可以看出甲藥影響最大,應(yīng)列為主藥,大劑量較好。乙、丙、丁三藥影響較小,可列為輔藥,最佳組合為甲藥大劑量,乙藥大劑量,丙藥小劑量,不用丁藥。按理四種藥物各三個水平,應(yīng)做34=81組實驗,現(xiàn)在只做9組就找出了實驗中并未出現(xiàn)的最佳組合。
三、預(yù)試驗及篩選
1.預(yù)試驗
在正式實驗前應(yīng)充分重視預(yù)試驗的重要性,小規(guī)模的預(yù)試驗是使用少量的動物得到預(yù)示性的數(shù)據(jù)或通過預(yù)試驗將操作和技術(shù)固定并完善,即通過預(yù)試驗可了解各因素對實驗的影響,找出最適實驗對象、用藥劑量和實驗條件及檢測指標(biāo),如溫度、刺激強度、營養(yǎng)液組方等,為正式實驗做必要的準(zhǔn)備,提高實驗的重復(fù)穩(wěn)定性和靈敏度。為此,預(yù)試驗中應(yīng)注意以下問題:
表4-7 L9(34)正交設(shè)計
(1)實驗穩(wěn)定性:變異系數(shù)越小,說明實驗波動越小,實驗的重復(fù)穩(wěn)定性越好。變異系數(shù)CV=。
(2)實驗靈敏度:預(yù)試驗時測定兩個有效量(D1、D2),測定其反應(yīng)強度(E1、E2)。
計算因變系數(shù),因變系數(shù)越小,實驗靈敏度越好。因變系數(shù)CI=(E2-E1)/(lgD2-lgD1)。
2.篩選
篩選是在預(yù)試驗或既往經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,用少量動物對多種藥物或造模手段進行實驗。一般以P<0.1作為篩選合格的標(biāo)準(zhǔn),以免漏篩有價值的藥物。常見篩選實驗有以下幾種。
(1)保護性實驗(以急性毒性實驗為例):篩選解毒藥時,常將各解毒藥與毒劑的半數(shù)致死量(LD50)合用,連用4只非純品系動物,如無死亡,表明該藥篩選合格(P<0.1);如有一只動物死亡時,可增加3只動物再試,如3只不死,也為篩選合格。總之,當(dāng)死亡率為0/4、1/7、2/9、3/12、4/14時均可認(rèn)為篩選合格。當(dāng)然,篩選合格表示值得進行正式實驗,不一定正式實驗必定有良好結(jié)果。
(2)概率判別實驗:本法應(yīng)用范圍更廣,對幾只動物用藥檢測其陽性反應(yīng)數(shù),就可根據(jù)概率論推算出該藥陽性率的大致情況,參見表4-8。
表4-8 概率判別實驗(P<0.1)
一、LD50值測定
1.要求和注意事項
(1)動物:多用非純品系動物(能反應(yīng)個體差異),如小鼠,健康雌雄各半,20±2g為宜,日齡達(dá)到性成熟。
(2)實驗條件:在有控制的室溫、光照、飼養(yǎng)和衛(wèi)生條件下進行。
(3)藥物及給藥途徑:以靜脈注射、腹腔注射和灌胃為主,最好和臨床上給藥途徑相同。小鼠的用藥量標(biāo)準(zhǔn)為:灌胃給藥應(yīng)小于1ml;靜脈注射應(yīng)小于0.2ml;腹腔注射應(yīng)小于1ml。另外,藥液pH值及滲透壓應(yīng)在生理范圍內(nèi)。
(4)觀察項目和時間:記錄毒性反應(yīng)的癥狀、原因以及致死時間、致死藥量、致死動物數(shù)量等,當(dāng)發(fā)現(xiàn)組織病變時,應(yīng)取材做病理切片,必要時做組織學(xué)檢查,整個實驗觀察7d。
(5)實驗報告:必須說明實驗條件,制定LD50值為全面表達(dá)實驗結(jié)果,應(yīng)求出
95%可信區(qū)間和LD10來表示誤差限度和量效關(guān)系,通過LD50和LD10算出LD5、LD95以
及回歸系數(shù)。
(6)LD50測定法:方法很多,有加權(quán)機率單位法(Bliss法)、目測機率單位法、目測圖解法、寇氏法(Korlbor)等,對短期內(nèi)致死藥物還可采用序貫法。
(7)對于中毒表現(xiàn)和致死原因的分析應(yīng)給予充分重視。
2.LD50值測定步驟
(1)預(yù)試驗:根據(jù)經(jīng)驗或文獻(xiàn)找出實驗動物0和100%死亡的劑量,即上下限劑量(Dn、Dm)。對于無毒性參考資料的藥物,一般先配制最大濃度藥劑,然后倍比稀釋成多個劑量,方法是每組取4只小鼠,按估計劑量梯度依次給藥。如某組死亡數(shù)為4/4,其前一組為2/4或3/4則以該組劑量定為Dm,如前一組是0/4或1/4,則以該組劑量的1.5倍定為Dm,同法找出Dn,這樣找出的Dm,Dn比較可靠,為正式實驗提供依據(jù)。
(2)分組:以4~9組為宜,各組給藥劑量按等比關(guān)系排列。
(3)根據(jù)實驗結(jié)果計算LD50:
LD50的95%平均可信限LD50±1.4×(LD84一LD16)/
其中N' 為5%~95%致死率間動物數(shù)。
二、慢性毒性實驗
1.動物選擇
至少采用兩種不同種屬的實驗動物,即嚙齒類動物(大鼠、小鼠等)和哺乳類動物(犬、猴等)。一般常采用大鼠和犬兩種,雌雄各半,且動物數(shù)量不宜太少,要滿足統(tǒng)計學(xué)處理的要求。動物的進化程度越高,對藥物的敏感性越強,慢性毒性實驗的周期較長,所以要盡量選用年齡較小的實驗動物,而且選用未成年的實驗動物在迅速生長時期,可以發(fā)現(xiàn)藥物對生長及各組織器官成熟的影響。
慢性毒性實驗開始選擇的小鼠年齡最好是2~3周,體重8~10g,而大鼠不超過3周,體重50~60g。但是避孕藥物的毒性實驗則要求必須使用性成熟動物,如小鼠應(yīng)60日齡以上,大鼠應(yīng)在120日齡以上。
2.劑量選擇
常用三個劑量組,大動物可用兩個劑量組,并嚴(yán)格按要求設(shè)動物對照組。高劑量組(LD50的1/10~1/4劑量)應(yīng)有輕微可見的毒性反應(yīng)(或者某些化驗指標(biāo)有明確而輕微的變化)。中劑量組按LD50的1/30~1/10定量,最低劑量組應(yīng)是閾劑量組或是無作用劑量組,具體劑量依據(jù)實驗?zāi)康亩ā?/p>
3.給藥途徑
最好選擇臨床試用的給藥途徑。
4.給藥期限
最好是臨床試用的用藥時間(連續(xù)給藥)的3~4倍,臨床用藥30d以上者,動物給藥至少半年。
5.觀察指標(biāo)
包括體征、常規(guī)血、尿檢查、臟器解剖及肉眼觀察、生化指標(biāo)檢查等(如新藥則按其國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)核查應(yīng)有項目)。做病理切片進行組織學(xué)檢查(二十幾個臟器),必要時行骨髓檢查、酸堿平衡、水和電解質(zhì)代謝等。
由于在慢性毒性實驗中,受試藥物的給藥劑量較低,往往一些觀察指標(biāo)變化程度較小,因此需注意:在給藥前要觀察并記錄預(yù)計的觀察指標(biāo),以利于給藥后的比較;在給藥期間進行定期指標(biāo)觀察時,對照組需同步觀察;實驗結(jié)束后,主張將最高劑量組與對照組各留部分動物繼續(xù)飼養(yǎng)1~2個月,以便對已出現(xiàn)變化的指標(biāo)進行追蹤觀察,有助于探討受試藥物對實驗動物有無后續(xù)作用,以及損傷可否恢復(fù)。
6.結(jié)果定論
按觀察記錄的結(jié)果定論,但不應(yīng)忽視綜合因素及其他因素對結(jié)果的影響。
三、致癌實驗
1.動物選擇
其選擇動物最重要的依據(jù)是對誘發(fā)腫瘤的易感性,所以應(yīng)考慮物種、品系、年齡和性別。物種的選擇對受試物有特定的靶器官時尤為重要。同時還應(yīng)考慮選擇腫瘤自發(fā)率低、抗病力強且易管理的實驗動物,一般多選用大、小鼠,雌雄各半,100只以上做一組,動物多為近交系的第一代雜交動物。
2.劑量選擇
此點較難,但非常重要,一般使用三個劑量,其中最高劑量應(yīng)為最大耐受量,理想的最大耐受量不應(yīng)致死,也不引起可能縮短壽命的毒性表現(xiàn)和病理改變,并且與對照組相比的體重下降不大于10%,中劑量為高劑量的1/4~1/3,低劑量最好相當(dāng)于或低于人類實際可能接觸的劑量,同時應(yīng)設(shè)計好陰性對照組和陽性對照組。
3.觀察指標(biāo)
體征,一般癥狀,定期稱體重,最主要是密切觀察有無腫瘤發(fā)生,如生長有腫瘤,則需要做病理組織切片或電鏡觀察其病理學(xué)變化。
4.結(jié)果定論
一般以組織學(xué)結(jié)果判定。
四、其他簡單實驗
1.局部刺激性實驗
(1)動物選擇:最好選用與人類皮膚、黏膜反應(yīng)比較相近的動物,如家兔、豚鼠和小型豬等。動物種屬依據(jù)要觀察的指標(biāo)和模型的合理性進行選擇,通常一個實驗類型選擇一種實驗動物進行評價。刺激性實驗結(jié)果從動物外推到人的可靠性有限,如果用兩種動物進行試驗得到類似的結(jié)果,則會增加從動物外推到人的可靠性。
(2)劑量選擇:可選擇幾種不同濃度的制劑進行實驗,其中包括擬用于臨床研究的濃度,為臨床研究的安全性提供選擇依據(jù)?梢酝ㄟ^改變給藥頻次進行劑量的調(diào)整。對于局部用膏狀制劑,在給藥面積不變的情況下,不應(yīng)通過增加厚度來滿足增加給藥劑量的目的。
(3)給藥途徑:一般應(yīng)與臨床給藥途徑一致,否則應(yīng)加以說明。
(4)給藥部位:一般應(yīng)選擇與臨床應(yīng)用相似的部位。并注意對可能接觸到受試物的周圍組織的影響。設(shè)計劑量和給藥頻次時,應(yīng)考慮受試動物給藥部位的解剖和生理特點,保證受試物在給藥部位的有效暴露時間。
(5)觀察指標(biāo):首先要進行肉眼觀察,詳細(xì)描述動物局部反應(yīng),包括紅斑、水腫、充血程度及范圍,并以計分的方式表示,同時觀察動物的一般狀態(tài)、行為、體征等;其次進行組織病理學(xué)檢查,應(yīng)詳細(xì)描述給藥部位的病理變化,并進行半定量分析、判斷,提供相應(yīng)的組織病理學(xué)照片;最后進行可逆性觀察,若出現(xiàn)刺激性反應(yīng),應(yīng)進行停藥后的恢復(fù)期觀察,以明確毒性反應(yīng)的恢復(fù)情況。
2.過敏性實驗
通常選用體重300~400g的豚鼠,并需要仔細(xì)觀察過敏反應(yīng)的一系列指標(biāo)。
3.異常毒性實驗
最好選用同一品種小鼠(純品系),體重17~20g,雌性無孕,健康無傷。
4.熱原檢查
目前常選用家兔為本實驗動物。在熱原實驗開始之前進行家兔的體溫監(jiān)測,只有在監(jiān)測的4h內(nèi),家兔的體溫差異不超過0.4℃的即可被用來進行熱原實驗,而且在給約之前的30min內(nèi)體溫差不超過0.2℃的家兔方可給藥。其給藥途徑為耳緣靜脈注射。在給藥后4h內(nèi)需要密切監(jiān)測實驗用家兔的體溫變化。
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