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毒理学实验方法与技术

毒理学实验方法与技术

作者:王心如主编

出版社:人民卫生出版社

•出版时间: 2006-2-1

•字数: 302000

•版次: 1

•页数: 203

•印刷时间: 2006-2-1

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•纸张:胶版纸

•I S B N : 9787117056618

•包装:平装

所属分类:图书 >> 医学 >> 医药卫生教材

第一章毒理学实验基础

第一节毒理学实验的原则和局限性

在描述毒理学的试验中,有三个基本的原则:

1.化学物在实验动物产生的作用,可以外推于人。基本假设为:①人是最敏感的动物物种;②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢,与体重(或体表面积)相关。这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物通常相近似。而以体重计算则人通常比实验动物敏感,差别可能达10倍。因此可以利用安全系数来计算人的相对安全剂量。已知人致癌物都对某种实验动物具有致癌性。实验动物致癌物是否都对人有致癌性,还不清楚,但此已作为动物致癌试验的基础。一般认为,如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相伺的,则人的反应也可能是相似的。

2.实验动物必须暴露于高剂量,这是发现对人潜在危害的必需和可靠的方法。此原则是根据质反应的概念,随剂量或暴露增加,群体中效应发生率增加。毒理学试验中,一般要设3个或3个以上剂量组,以观察剂量-反应(效应)关系,确定受试化学物引起的毒效应及其毒性参数。毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性,而是为了了解化学品可能产生的毒作用。仅仅检测受试化学物在人的暴露剂量是否引起毒效应是不够的,尽管此剂量已超过人可能的暴露剂量。当引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时,说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍,几百倍或以上),才认为具有一定安全性,此距离越大,安全性越可靠。如果在研究中所用的一系列的剂量不能引起毒性效应,则认为所用剂量还不足够高,应增加剂量,以确定受试化学晶的毒性。但如果在试验的最高剂量组的剂量与人可能的暴露剂量有足够的安全界限,则对于安全性评价来说未观察到毒效应的研究是可以接受的。在毒理学试验中实验模型所需的动物总是远少于处于危险中的人群。为了在少量动物得到有统计学意义的可靠的结果,需要应用相对较高的剂量,以使效应发生的频率足以被检测到。例如,低达0.01%的癌症发生率,这意味着在100万人群中有100人发生癌症,此发生率太高,不能为公众接受。在实验动物直接检测如此低发生率将至少需要30000只动物。因此,在毒理学试验中,对相对较少的实验动物必须以较高剂量进行试验,然后根据毒理学原则外推估计低剂量的危险性。

3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为一般人群的代表性实验模型,而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。

这样可降低实验对象的多样性,减少实验误差。毒理学实验结果的敏感性取决于受试物处理引起毒效应强度和实验误差两个因素,处理引起的毒效应强,实验误差小,则实验结果的敏感性增加,反映受试物处理的真实效应,反之亦然。实验设计是要规定实验条件,严格控制可能影响毒效应的各种因素,保证实施质量,降低实验误差。只有这样,才能保证试验结果的准确性和可重现性。外源化学物从不同途径染毒实验动物所表现的毒性可有很大差异,这是由于染毒部位解剖生理特点不同,外源化学物吸收进入血液的速度和量也不同,首先到达的器官和组织也不同。因此,毒理学试验中染毒途径的选择,应尽可能模拟人接触该受试物的方式。历史上,环境污染物及某些药物所引起的中毒和死亡多次发生,引起各国的重视,推动了毒理学的发展,各国政府主管部门制订和多次修订了有关药品和各种化学品安全性评价的规范或准则,希望在啮齿类和非啮齿类的毒理学研究能为有关候选新药和各种化学品提供安全性证据,但以动物的资料预测人的毒性的预测价值尚有待于研究。Lumley(1990)和Igarashi(1994)根据有限的临床资料报告对人的毒性约一半不能由临床前(动物)毒性研究预测。Heywood(1983)报告27个化学物(大多为药品)的靶器官毒性在大鼠和犬(或猴)之间的相符率仅20%。Olson等(1998)报告131种化学物对动物的毒性与人的毒性相符率,啮齿类为6%,非啮齿类(犬和猴)为28%,合并达36%,所有的物种相符率可达69%。按照目前的规范,进行毒理学安全性评价,可以在一定程度上提高新药和各种化学品的使用安全性,但仍不能完全排除对人健康危害的风险。WHO在《临床前药物安全性实验原则》的文件中指出虽然事先对生物活性物质进行了最仔细彻底的研究,但给人使用时总是不可避免地要冒一定的风险。这就是利用动物实验的局限性,即动物实验的结果外推到人的不确定性。用实验动物的毒理学试验资料外

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推到人群接触的安全性时,会有很大的不确定性。这是因为,外源化学物的毒性作用受到许多因素的影响。首先,实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同,有时甚至存在着质的差别。虽然在毒理学试验中通常用两种或两种以上的动物,并尽可能选择与人对毒物反应相似的动物,但要完全避免物种差异是不可能的。而且,实验动物不能述说涉及主观感觉的毒效应,如疼痛、腹胀、疲乏、头晕、眼花、耳鸣等,这些毒效应就难以或不可能发现。在动物实验中,可观察到体征(sign),而没有症状(symptom)。第二,在毒理学试验中,为了寻求毒作用的靶器官,并能在相对少量的动物上就能得到剂量-反应或剂量效应关系,往往选用较大的染毒剂量,这一剂量通常要比人实际接触的剂量大得多。有些化学物在高剂量和低剂量的毒性作用规律并不一定一致,如大剂量下出现的反应有可能是由于化学物在体内超过了机体的代谢能力,这就存在高剂量向低剂量外推的不确定性。第三,毒理学试验所用动物数量有限,那些发生率很低的毒性反应,在少量动物中难以发现。而化学物一旦进入市场,接触人群往往会很大。这就存在小数量实验动物到大量人群外推的不确定性。第四,实验动物一般都是实验室培育的品系,一般选用成年健康动物,反应较单一,而接触人群可以是不同的人种、种族,而且包括年老体弱及患病的个体,在对外源化学物毒性反应的易感性上存在很大差异。以上这些都构成了从毒理学动物试验结果向人群安全性评价外推时的不确定因素。

第二节毒理学毒性评价试验的基本目的

毒理学实验的常规部分是毒性评价或安全性评价试验。为了对受试物的毒性进行全面的测试,增强测试结果的可靠性,权威机构规定了评价程序,以保证毒性评价研究可以达到普遍能接受的最低要求和原则。由于受试物的多样性,试验

程序应该有一定的灵活性。对毒理学试验的原理和设计思路的深入理解,有助于研究者对评价程序的实施,在发现新的现象或线索时,可进一步设计新的实验来证实,并研究其机制。毒性评价或安全性评价方面的基本目的包括以下几点:1.受试物毒作用的表现和性质在急性和慢性毒性试验中,观察受试物对机体的有害作用,对每个实验动物进行全面的逐项的观察和记录。发现有害作用是进行剂量-反应(效应)研究的前提。

2.剂量-反应(效应)研究剂量-反应(效应)研究是毒性评价和安全性评价的基础。通过对不同有害作用的剂量-反应(效应)研究,可以得到该受试物的多种毒性参数。在急性(致死性)毒性试验中,应该得到LD50,也可以得到LDo和MTD。在急性非致死性毒性试验中,应该得50到急性可观察到有害作用的最低剂量(LOAEL)和未观察到有害作用的剂量(NOAEL)。在亚急性、亚慢性及慢性毒性试验中,应该得到相应的LOAEL和NOAEL。在致突变、致癌和致畸等特殊毒性试验中,剂量-反应(效应)研究将为确定受试物是否具有这些特殊毒性提供依据。在致畸试验也可得到LOAEL和NOAEL;在致突变、致癌试验中,尽管认为是无阈值的,但也可得到表观的LOAEL和NOAEL。

3.确定毒作用的靶器官确定受试物有害作用的靶器官,是毒理学研究的重要目的,以阐明受试物毒作用的特点,并为进一步的机制研究和毒性防治提供线索。

4.确定损害的可逆性一旦确认有害作用存在,就应研究停止接触后该损害是否可逆和消失,器官和组织功能是否能恢复,还是像化学致癌作用那样停止接触后损害继续发展。毒性的可逆性关系到对人的危害评价,如果受损的器官组织能够修复并恢复正常功能,则可能接受较高危险性的接触水平。当然,毒理学研究还可能有其他的目的和要求,例如毒作用的敏感检测指标和生物学标志、毒作用机

制研究、受试物的毒物动力学和代谢研究、中毒的解救措施等。对这些要求,应扩展常规试验的设计以包括有关的项目,或者另外设计和进行靶器官毒理学研究及机制毒理学研究。

第三节动物实验的职业道德

实验动物(Laboratoryanimal)包括所有脱离自然环境而用于研究、教学和试验的脊椎动物。要预防和治疗人类的疾病、要认识生命过程,生物学实验是必不可少的。实验动物对医学的发展有不可忽视的贡献。所有的研究人员要尊重生命,善待实验动物。关于人类对待动物的伦理学争论由来已久。18世纪哲学家JeremyBethan指出:问题既不是它们能否思考,也不是它们会不会说话,而是它们痛苦不痛苦。也出版了很多有关动物的伦理学的书籍和文章。19世纪以来兴起了动物保护主义,各国成立各种动物保护组织,其中有一部分是主张绝对禁止动物实验的激进派。科学家和大多数民众则主张对动物实验加以规范,通过立法保障动物福利。英国1822年通过了马丁法,禁止虐待动物;1876年通过了禁止虐待动物法;1986年通过了科学实验动物法。美国1873年联邦法中有人道地对待动物的条文;1966年通过了动物福利法。我国《实验动物管理条例》规定对实验动物必须爱护,不得戏弄或虐待。对于那些人为造成丧失独立生存能力的生物和那些用于研究、教学的试验的动物,我们都负有道义上的责任。使用有知觉动物作研究时,其前提必须期望该研究对最终能使人类或动物的健康和福利得到改进的认识有重大的贡献。遵守下列原则:①给予人道主义的管理和处理;②使痛觉和不适感减少到最低限度;③避免不必要的使用实验动物。合适的建筑设备固然重要,但更重要的是管理体制和使用实验动物的各级人员的知识水平和对动物的关心程度。应贯彻英国WilliamRussell和RexBrursh(1959)在

. 《ThePrinciplesOfHumaneExperimentalTechnique》提倡的3R原则,即替代(replacement)、减少(reduction)和优化(refinement)。替代是指应用无知觉材料的科学方法来代替使用活的有知觉脊椎动物的方法。减少是指在能保证获取一定数量与精确度的数据信息的前提下,减少动物的使用数量。优化是指在必须使用动物时,要尽量减少非人道程序的影响范围和程度。

第四节实验动物的选择和管理

毒理学的动物实验是以实验动物作为研究对象的,为获得可靠的研究结果,先决条件是正确地选用实验动物。

(一)实验动物物种的选择

外源化学物的固有毒性往往在人和不同物种实验动物之间表现不同,物种差别可以表现在量和质的差别。因此,需要对实验动物物种进行选择。一般认为,从动物实验结果外推到人,定性外推的可靠性高于定量外推,毒效学预测优于毒动学预测。对实验动物物种选择的基本原则是:在代谢、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种;自然寿命不太长的物种;易于饲养和实验操作的物种;经济并易于获得的物种。在选择实验动物时存在固有的限制。

可利用的物种不多,主要原因包括经济(购买和饲养的费用)、实验动物的寿命、行为和生活能力、处置,也许最重要的是对该物种正常生理和病理的资料,以及对所研究的毒性的敏感性。要利用对受试物在代谢、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种,这就需要了解实验动物物种和人对受试化学物

的吸收、生物转化等资料,但这往往并不切合实际,因为首先需要进行一系列的比较研究,而对人体的资料在动物试验之前是很难得到的。实际上没有一种实验动物完全符合上述物种选择的原则,目前常规选择物种的方式是利用两个物种,一种是啮齿类,另一种是非啮齿类。常用实验动物的生物学和生理学参数见表1-1。系统毒性研究最常用的啮齿类是大鼠和小鼠,非啮齿类是犬。豚鼠常用于皮肤刺激试验和致敏试验,兔常用于皮肤刺激试验和眼刺激试验。遗传毒理学试验多用小鼠,致癌试验常用大鼠和小鼠,致畸试验常用大鼠、小鼠和兔。迟发性神经毒性试验常用母鸡。一般认为,如以与人相同的接触方式、大致相同的剂量水平,在两个物种有毒性反应,则人有可能以相同的方式发生毒性反应。当不同物种的毒性反应有很大的差异时,必须研究外源化学物在不同物种的代谢、动力学及毒作用机制,然后才可将实验结果外推到人。

(二)实验动物品系的选择

品系(strain)是实验动物学的专用名词,指用计划交配的方法,获得起源于共同祖先的一群动物。

实验动物按遗传学控制分类可分为:①近交系:指全同胞兄妹或亲子之间连续交配20代以上而培育的纯品系动物。如小鼠有津白工、津白Ⅱ、615、DBA/1、DBA/2、BALB/C、C3H、C57B/6J、A和A/He等。②杂交群动物(杂交1代,F),指两个不同的近交系之间有目的进行交配,所产生的第一代动物。③封闭群:一个种群在5年以上不从外部引进新血缘,仅由同一品系的动物在固定场所随机交配繁殖的动物群。如昆明种小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、F344大鼠、Wistar大鼠、SD(Sprague-Dauley)大鼠等。根据实验动物遗传的均一性排序,

近交系最高、杂交群次之、封闭群较低。不同品系实验动物对外源化学物毒性反应有差别,所以毒理学研究要选择适宜的品系,对某种外源化学物毒理系列研究中应固定使用同一品系动物,以求研究结果的稳定性。

遗传毒理学一般利用啮齿类动物,主要是小鼠或大鼠。如果有合适的理由,其他物种也可接受。在致癌试验中对大鼠和小鼠常选择有关病理损害的自发发生率低的品系。

(三)对实验动物微生物控制的选择

1、实验动物的选择按微生物控制分类,实验动物分为四级,见表1-2。对于毒性试验及毒理学研究应使用二级(或二级以上)的动物,以保证实验结果的

可靠性。(1)普通动物(conventionalanimal,CVA):是实验动物中在微生物控制上要求最低的动物。饲养在开放系统的动物室内。空气未净化,饲喂全价颗粒饲料,可饮自来水。房舍要求有防鼠和防止昆虫人内的设施。人员进入要穿工作服,专用鞋帽。(2)悉生动物(gnotobioticanimal,GNA):又称清洁动物。饲养在屏障系统中,空气要经过净化,饲养室要保持正压,进入室内的一切物品要经过消毒灭菌,工作人员进入要洗澡和穿灭菌工作服,动物饮灭菌水。

(3)无特定病原体动物(specificpathogenfreeanimal,SPF):饲育在屏障或隔离系统中,是通过无菌动物、悉生动物、SPF动物获得的。笼具、饲料饮水要经过特殊处理,并有严格的检疫、消毒、隔离制度。

(4)无菌动物(germfreeanimal,GFA):此种动物在自然界中并不存在,是在隔离器中经人工剖宫产取得仔体,用无菌母体代乳或人工哺乳,经净化培育得到。

2.实验动物设施的分类

(1)开放系统(opensystem):饲育环境与外界相同,有强力通风设施、饲料、饮水和垫料要求不被污染,应防鼠和防昆虫措施。

(2)屏蔽系统(barriersystem)洁净度万级:饲育环境是密闭的。送人的空气需经过滤,洁净度达万级,饲料、饮水和垫料要需经灭菌,饲养人员进入要经过淋浴、穿无菌工作服、戴口罩、手套。

(3)隔离系统(isolationsys_tem)洁净度百级:是以一个隔离器(iso1ator)为主体及其客观存在附属装置组成的饲养系统,送入的全新风要经百级以上洁净度过滤,一切物品都有要经严格灭菌后经传递仓送入,饲养人员不得入内。

(四)个体选择

实验动物对外来化学物的毒性反应还存在个体差异,应注意实验动物的个体选择。

1.性别同一物种、同一品系的实验动物雌雄两性通常对相同外源化学物毒性反应类似,但雌雄两性对化学物的毒性敏感性上存在着差别。一般来说,对于初次试验的受试物,应该采用两种性别。如实验中发现存在性别差异,则应将不同性别动物的实验结果分别统计分析。如果已知不同性别的动物对受试物敏感性不同,应选择敏感的性别。

2.年龄和体重毒理学试验选用实验动物的年龄取决于试验的类型。急性试验一般选用成年动物;慢性试验因实验周期长,应选用较年幼的或初断乳的动物,以使实验周期能覆盖成年期。实验动物的年龄应由其出生日期来定,但实际工作中常以动物的体重粗略地判断动物的年龄,作为挑选适龄动物的依据。同一试验中,组内个体间体重差异应小于10%,各组间平均体重差异不应超过5%。

3.生理状态在毒理学试验中动物如出现妊娠,则影响体重及其他指标的检测结果,并且性激素对外源化学物代谢转化有影响,故应选用未产未孕的雌性

动物。雌雄动物应分笼饲养。但在某些试验如显性致死试验、致畸试验及繁殖试验等,则需有计划地合笼交配。

4.健康状况实验动物的健康状态对毒理学试验结果有很大的影响,因此应选用健康动物。上述对于实验动物微生物控制的选择实际上是选择健康状况的一个重要指标,健康个体的选择还包括了其他方面。健康动物应发育正常、体形健壮、无外观畸形,被毛浓密、有光泽、顺贴而不蓬乱、行动灵活、反应敏捷、眼睛明亮有神、表皮无溃疡和结痂,天然孔道干净无分泌物等。

为确保选择健康动物,一般在实验前观察5~7天。对于大鼠和犬的亚慢性和慢性试验,可在实验前采血进行血液学和血液生化学检查,异常的动物应剔除;对犬应常规驱除肠道寄生虫。

(五)实验动物的管理

我国实验动物的政府管理机构是在国家科技部和省(市)、自治区科技厅领导下的各行业或系统、各行政区域、各单位的实验动物管理委员会。自1988年国务院批准《实验动物管理条例》以来,发布了多项国家和地方法规,并制定了有关的国家标准,其中强制性国标为《GBl4922-2001实验动物微生物学和寄生虫学监测等级(啮齿类的兔类)》、《GBl4923-2001实验动物哺乳类动物的遗传质量控制》、《GBl49242001实验动物全价营养饲料》、《GBl4925-2001实验动物环境及设施》。在毒理学实验中所用的实验动物应有动物合格证、实验动物生产许可证、饲料合格证、实验动物使用许可证等。进行动物实验的人员应经培训,取得资格认可(上岗证)。

对实验动物的管理应遵循上述的法规和标准,特别注意:

1.动物的管理动物的健康、动物的接收、适应、饲养、鉴别和记录。对所有

实验动物都须记录每只或每群动物的来源、处理以及其他有关资料。

2.环境条件的控制气候(温度、湿度、通风、光照),其他条件(噪音、气味、

垫料、群体密度和空间限制)、饲料、饮水、运动等。

3.设施的管理清洁卫生、废弃物处理、害虫控制、节假日和突发事件的管理。

第五节实验动物的准备

(一)动物实验前的准备

实验动物在购进之后,应雌雄分开饲养。一般应进行5~7天的检疫,在此期间应多次观察动物,及时剔除不健康的动物。观察期结束,将实验动物按实验设计的要求进行标记和分组。实验动物分组的原则要求所有的动物分配到各剂量组和对照组的机会均等,避免主观选择倾向,减少偏性,以保证结果的准确可靠。正确的分组方法是随机分组。实验动物按性别、体重顺序编号,然后利用统计学的随机数字表,按完全随机分组法或配伍组随机分组法,将实验动物分配到各剂量组和对照组。然后应计算各组实验动物体重的均值和标准差,必要时可将实验动物适当调组,以使各组实验动物体重的均值的差别不超过允许范围。常用实验动物性别鉴别:对小鼠和大鼠,最简单的方法是看性器官与肛门的距离。雌鼠的性器官与肛门间距离极短,界限不清。成年雌鼠有明显可见的乳头。雄鼠的性器官与肛门间距离较长,两者间

有毛。成年雄鼠可见睾丸。家兔:兔呈仰卧位,自尾向前观察,肛门位于尾的基部之下,肛门前有一个泄殖孔。成年雄兔可见两睾丸。而雌兔在肌门前面有两个相距极近的孔分别为尿道口和阴道口。成年雌兔有五对乳头。

(二)实验动物的抓取和固定方法

正确地抓取和固定动物,是为了不损害动物,不影响观察指标,并防止被动物咬伤,保证实验顺利进行。抓取固定动物的方法依实验内容和动物种类而定。抓取固定动物前,必须对各种动物的一般习性有所了解,抓取固定时既要大胆敏捷,又要小心仔细,不能粗暴。

1.小鼠的抓取固定方法小鼠的抓取法有两种:一种是用右手提起尾部,放在鼠笼盖或其他粗糙面上,向后上方轻拉,此时小鼠前肢紧紧抓住粗糙面,迅速用左手拇指和示指捏住小鼠颈背部皮肤并用小指和手掌尺侧夹持其尾根部固定手中,另一种抓法是只用左手,先用拇指和示指抓住小鼠尾部,再用手掌尺侧及小指夹住尾根,然后用拇指及示指捏住其颈部皮肤(图1-1)。小鼠的固定可用固定器方法(图1-3)。

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2.大鼠的抓取固定方法抓大鼠时若操作不熟练者,最好戴上防护手套(帆布或硬皮质均可)。如是灌胃、腹腔注射、肌肉和皮下注射,可采用与小鼠相同的手法,即用拇、示指捏住鼠耳头颈皮肤,余下三指紧捏住背部皮肤,置于掌心中,调整大鼠在手中的姿势后即可操作(图1-2)。大鼠的固定可用固定器方法(图1-4)。

大鼠手术操作应对大鼠进行麻醉和固定。麻醉的大鼠可置于大鼠实验板上(仰卧位),用橡皮筋固定好四肢(也可用棉线),为防止苏醒时咬伤人和便于颈、胸部实验操作,应用棉线将大鼠两上门齿固定于实验板上。大鼠静脉注射的固定器见图1-4。

3.兔的抓取固定方法

兔的抓取一般以右手抓住兔颈部的毛皮提起,然后左手托其臀部或腹部,让其体重重量的大部分集中在左手上(图1-5),这样可避免抓取过程中的动物损伤。不应采用抓双耳或抓提胯部的方法。

兔的固定分为盒式、台式两种。盒式固定适用于兔耳采血、耳血管注射等情况;若做血压测量、呼吸等实验和手术时,则需将兔固定在兔台上,四肢用粗棉绳活结绑住,拉直四肢,将绳绑在兔台四周的固定木块上,头以固定夹固定。

(三)实验动物的编号标记

对各种实验动物的标记方法如下:①小鼠:剪趾(胎鼠/新生鼠)、耳打孔、刺纹、植入;②大鼠:剪趾(胎鼠/新生鼠),耳打孔、刺纹、耳标记、植入;③豚鼠:耳打孔、耳标记、刺纹、植入;④兔:耳标记、刺纹、植入;⑤犬和猴:刺纹、项圈、植入。对啮齿动物或白色家兔等的标记常用染色法,可用苦味酸(黄色)、品红(红色)的酒精饱和溶液在动物不同部位被毛上染色标记。如给小鼠或大鼠标记1~10号,可将小鼠或大鼠从头顶1号、右前肢2号、右腰3号、右后肢4号、尾根5号、左后肢6号、左腰?号、左前肢8、背中9号的顺序标记1~9号,第10号不作标记(图1-6)。用一种颜色可编46个鼠(1~89号,不染色为10号,染两处按低号计。如3号和4号两处染色,应为34,不是43。弃去个位号与十位号重复的号,如无11、22、99号等)。如用红色表示十位数黄色表示个位数,可标出1-99号。由于被毛上颜色会逐步消失,故需重复染色。耳缘孔口标记法见图1-7。

实验动物分配到各实验组和对照组必须遵循随机的原则,以保证实验中非处理因素均衡一致。按性别,将动物称体重、编号,再按体重从大到小排序,可利用《卫生统计学》中提供的随机数字表或随机排列表进行随机分组。限于篇幅,在此不赘述。为日常工作需要,作者自编了分成4组(3个剂量组和1个阴性对照组)或5组(3个剂量组,阴性对照组和阳性对照组各1个)的配伍组随机分组表,见表1-3。配伍组随机分组法应按性别,将动物称体重、编号,再按体重从大到小排序,以分4组(分别为ABCD)为例,将动物按体重顺序4个为1区组。在下表分4组列中任指定1行开始,依次标于各配伍区组的动物编号下。如第5行,第1区组4个动物分别分到ACBD,以下区组则为DBCA、CABD、BDAC等。各动物据此分配到4组。分组后,再统计各组动物体重的均数,必要时在组间进行调整。

第六节受试物和样品的准备

第七节实验动物染毒途径和技术

第八节实验动物生物标本采集及处死第九节毒理学试验的统计学

第十节优良实验研究规范

第二章一般毒性试验

第一节急性毒性试验

一、经口急性毒性试验

二、经呼吸道急性毒性试验

三、经皮肤急性毒性试验

第二节局部毒性试验

第三节蓄积毒性实验

第四节亚慢性和慢性毒性实验

一、亚慢性毒性实验

二、慢性毒性试验

第三章特殊毒性试验

第一节致突变实验方法

一、鼠伤寒沙门菌回复突变试验

二、哺乳动物细胞基因突变试验

三、动物骨髓细胞染色体畸变分析

四、小鼠骨髓细胞微核试验

五、单细胞凝胶电泳技术

第二节致癌试验

一、哺乳动物细胞体外恶性转化试验(未解决的小节)

二、哺乳动物短期致癌试验(未解决的小节)

三、哺乳动物长期致癌试验(未解决的小节)

第三节、发育毒性和致畸作用试验

一、三段生殖毒性试验(未解决的小节)

二、大鼠体外全胚胎培养试验(未解决的小节)

第四章血液毒理学研究方法(未解决的小节)

第一节特殊血液学检测

一、网织红细胞计数

二、红细胞渗透脆性试验

三、高铁血红蛋白含量测定

四、变性珠蛋白小体测定(煌焦油蓝沉淀法)

五、血液细胞的化学染色

六、血液细胞的免疫细胞化学染色

七、免疫细胞表面标志的检测

八、血液细胞凋亡的检测

九、细胞遗传学和分子生物学检测

第二节血液和骨髓毒物筛选试验(未解决的小节)

一、骨髓造血细胞的体外培养

二、体内试验-白血病实验动物模型

第五章免疫毒理学研究方法

第一节免疫毒性研究实验设计(ISO_TS 10993-20-2006 医疗器械生物学评价第20部分)

一、实验动物的选择

二、接触外源化学物的剂量、途径和时间

三、重视局部免疫功能的检测

第二节免疫抑制检测方法

一、体液免疫功能测定(溶血空斑实验)

二、淋巴细胞增殖试验(MTT染色法)(未解决的小节)

毒理学研究方法

毒理学研究方法 毒理学研究方法是指应用于研究化学物质对生物体产生毒性效应的方法。毒理学研究方法主要分为体外实验和体内实验两种。 体外实验是指在离体条件下进行的实验研究。常用的体外实验方法包括荧光标记法、细胞毒性实验和酶活性测定等。荧光标记法是利用荧光染料将物质与细胞或分子结合,通过观察荧光信号的强弱来判断物质对生物体的毒性。细胞毒性实验是将物质直接加入细胞培养基中,观察细胞形态和数量的变化来评估物质的毒性。酶活性测定是通过测定酶的活性来判断物质对生物体酶系统的影响,常用的测定指标包括丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性和谷胱甘肽过氧化物酶活性等。 体内实验是指在整个生物体内进行的实验研究。常用的体内实验方法包括农药和药物的急性毒性实验、慢性毒性实验和基因毒性实验等。急性毒性实验主要是通过给实验动物灌胃或皮下注射等方式给予一定剂量的物质,观察动物的死亡率来评估物质的急性毒性。慢性毒性实验是将一定剂量的物质连续给予实验动物一定时间,观察动物的生长、繁殖和行为等指标的变化来评估物质的慢性毒性。基因毒性实验是通过观察物质对动物或细胞的遗传物质的影响来评估物质的遗传毒性,常用的方法包括微核实验和突变基因检测等。 除了以上常用的体外和体内实验方法,还有一些辅助的研究方法用于辅助毒理学研究。比如,系统毒理学研究方法是通过系统化的研究物质在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程来评估物质的毒性。组织工程学是利用体外培养技术建立人工

组织模型,通过观察物质对人工组织的影响来评估物质的毒性。计算毒理学是利用计算机模拟和统计分析等方法对毒理学数据进行处理和分析,评估物质的毒性。 总之,毒理学研究方法可以在体外和体内条件下开展实验研究,通过观察实验结果来评估化学物质的毒性。不同的实验方法可以相互印证,全面评估物质的毒性效应。

食品毒理学的研究方法

食品毒理学的研究方法 食品毒理学的研究 引言 食品毒理学是研究食物对人体健康的潜在危害的学科,广泛应用于食品安全和食品科学领域。本文将介绍一些常用的食品毒理学研究方法。 动物实验 •急性毒性实验:通过给实验动物饲喂不同剂量的食品样品(包括提取物或添加剂),观察其对实验动物的影响,以确定样品的急性毒性水平。 •慢性毒性实验:长期饲喂实验动物低剂量的食品样品,观察其对实验动物的长期影响,以评估样品的慢性毒性。 •致畸性实验:将孕妇的实验动物饲喂含有食品样品的饲料,观察样品对胎儿发育的影响,以了解其致畸性能力。 •致癌性实验:饲喂实验动物高剂量的食品样品,观察其对实验动物是否具有潜在癌症引发能力。

细胞实验 •细胞毒性实验:将食品样品或提取物与细胞培养基中的细胞接触,通过观察细胞的生长、分裂和死亡情况,评估食品样品对细胞的 毒性。 •基因毒性实验:将食品样品与细胞接触,评估其是否会引发细胞的基因突变或染色体异常。 流行病学研究 •回顾性研究:通过回顾性调查食品暴露与疾病发生之间的关系,寻找潜在的食品毒性问题。 •前瞻性研究:长期追踪大量人群的食品摄入情况和健康状况,以确定食品对疾病风险的影响。 模拟消化实验 •口服模拟消化实验:模拟人体消化过程,将食品样品暴露于模拟胃酸和胰酶等消化液中,评估其对食品成分的消化率和转化情况。•肠道模拟消化实验:模拟人体肠道环境,研究食品样品在肠道中的生物转化和吸收情况。 体外模型 •离体器官模型:使用离体的肝脏、肾脏等器官,研究食品样品在人体器官层面的代谢和毒性。

•人工肠道模型:模拟人体肠道环境,评估食品样品在肠道内的生物转化和吸收情况。 总结 食品毒理学通过动物实验、细胞实验、流行病学研究、模拟消化 实验和体外模型等多种方法,评估食品的毒性潜力。这些研究方法的 应用有助于确保食品安全以及提高人们对食品安全的认识和保护意识。未来发展 随着技术的发展和研究方法的改进,食品毒理学的研究将会有更 多的发展和突破。以下是一些可能的未来发展方向: 体外模型的进一步发展 体外模型在食品毒理学研究中发挥着重要的作用,未来可以进一 步改进和优化体外模型,提高其模拟人体环境的准确性,并加强对特 定食品成分的毒性评估。 结合多种方法 未来的研究可以将动物实验、细胞实验和流行病学研究等多种方 法结合起来,建立更全面、准确的毒性评估体系。同时,结合生物学 和化学等多学科知识,全面了解食品样品对人体的潜在危害。 新技术的应用 随着分子生物学、基因工程和纳米技术等新技术的不断发展,其 在食品毒理学研究中的应用也将得到推广。例如,基因表达和蛋白质

毒理学实验

毒理学实验 毒理学实验是一项重要的科学研究方法,用于评估化学物质对生物体的毒性。通过实验可以了解化学物质对人体的潜在危害以及其对环境的影响,从而制定相应的防护措施和规定。本文将介绍毒理学实验的基本原理、常见的实验设计和评估方法,并探讨其在毒理学研究中的应用。 毒理学实验的基本原理: 毒理学实验是通过将动物或细胞系统暴露于不同剂量的化学物质中,观察其对生物体造成的伤害和影响来评估其毒性。实验中通常包括急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性等不同类型的实验。 常见的实验设计: 1.急性毒性实验:该实验通过口服、注射或吸入等途径将化学物质暴露给动物,观察其可能导致的突发反应和致死效应。实验通常在短时间内完成,并根据动物的反应判断化学物质的急性毒性。

2.亚慢性毒性实验:该实验通过连续或间歇地将化学物质暴露给动物一段较长时间,观察其对生物体各个器官和系统的影响。实验通常持续几周或几个月,并通过检测血液生化指标、器官病变和行为变化等来评估化学物质的亚慢性毒性。 3.慢性毒性实验:该实验通过长期暴露动物或细胞系统于化学物质,观察其对生物体的长期影响。实验通常持续数月至数年,并通过观察癌症发生率、器官功能变化等来评估化学物质的慢性毒性。 评估方法: 1. LD50(半致死量):通过给动物不同剂量的化学物质,观察其在一定时间内造成50%动物死亡的剂量,从而评估其急性毒性。 2.组织病理学:通过组织切片和显微镜观察,评估化学物质对动物器官和组织结构的病变情况。 3.血液生化指标:通过检测动物体内的生物标志物,如肝功能指标、肾功能指标等,评估化学物质对生物体各个系统的影响。 4.外部观察和行为测定:通过观察动物的外貌和行为变化,评估化学物质对其行为、神经系统的影响。

毒理学指标及实验操作汇总

药物毒性试验指标 1.急性毒性试验 一、半数致死量(LD50)的测定 (一)目的:观察受试物一次给予动物后,所产生的毒性反应和死亡情况。 (二)动物分组和剂量 1.动物:一般用小白鼠8周龄,体重18---22g(同次试验体重相差不超过2g)大白鼠6~8周龄,体重120--150g,同次试验体重相差不超过10g。 2.受试物:溶于水的做成溶液,不溶于水的做成混悬液. (三)试验方法 1.剂量:一般选用3一5个剂量,各剂量间剂距根据受试物情况和预试结果而定。 2.给药途径和容积: 给药途径:应与临床试验的途径相一致。口服药物应灌胃给药,一、二类新药应采用两种途径给药,其中一种应为推荐临床研究的给药途径。水溶性好的药物还应测定静脉给药的急性毒性。 给药容积:小白鼠禁食(12~16小时),不禁水,按体重计算:灌胃(ig)不超过0. 4ml/ 10g体重。大白鼠禁食(12~16小时),不禁水、灌胃(ig),不超过3ml/只。 3.测定LD50:将动物按体重随机分组,每组至少10只(雌雄各半)。给受试物后立即观察动物反应情况,每天观察一次连续观察七天。详细逐天记录动物毒性反应情况及死亡分布,并用适当的统计学方法(申报时应说明方法名称)计算出LD50值及95%可信限。 4.观察毒性反应:给受试物后应严密观察反应情况,并记录动物的外观、行为活动、精神状态、食欲(饲料消耗量)、大、小便及其颜色、被毛、肤色、呼吸、鼻、眼、口腔有无异常分泌物,体重变化以及死亡等情况。死亡动物应及时进行尸检,发现病变器官应做病理组织学检查。 若发现中毒反应或死亡率一与动物的性别有明显相关时,则应选择性别敏感的动物进行复试。 (四)试验报告和结果评价 应详细具体,包括试验日期、动物的规格、性别、数量、受试物来源及含量、试验方法。LD50值及其95%可信限,以及各剂量组的死亡率,或最大耐受量的值及其相当于临床剂量的倍数.详细报告实验过程中动物出现的中毒表现及致死症状,综合评价受试物毒性大小。二、最大耐受量(MTD)的测定 方法:受试物可用临床试验的给药途径,以动物能耐受的最大浓度,最大容积的剂量一次或一日内2~3次给予动物(小白鼠至少20只,雌雄各半)。连续观察七天,记录动物反应情况,以不产生死亡的最大剂量为最大耐受量。计算出总给予药量g/Kg(合生药量g/Kg表示),推算出相当于临床用药量的倍数。 测定最大耐受量,同样也应严密观察动物毒性反应情况,要求与观察单次给药的毒 性反应相同。

药物毒理学的研究方法

药物毒理学的研究方法 药物毒理学是研究药物对生物体的毒性作用和剂量-反应关系的科学。它是保证药物安全性和有效性的重要环节。本文将介绍药物毒理学的 研究方法。 一、急性毒性实验 急性毒性实验是评价某种化合物对动物的急性毒性作用的一种方法。 这种实验通常使用小鼠或大鼠,通过口服、皮肤接触或注射等方式给 予化合物,然后观察动物在一定时间内是否死亡,并计算LD50值 (半数致死剂量)。 二、亚急性和慢性毒性实验 亚急性和慢性毒性实验是评价某种化合物对动物长期暴露下的毒性作 用的一种方法。这种实验通常使用小鼠或大鼠,通过口服或注射等方 式给予化合物,然后观察动物在数周或数月内是否出现任何不良反应。此外还可以进行血液、生化和组织学检查等。 三、遗传毒理学实验

遗传毒理学实验是评价某种化合物对生殖细胞和基因的影响的一种方法。这种实验通常使用小鼠或大鼠,通过口服或注射等方式给予化合物,然后观察动物的生殖细胞是否出现异常,并进行染色体畸变和突 变等检查。 四、生殖毒性实验 生殖毒性实验是评价某种化合物对动物生殖能力和后代发育的影响的 一种方法。这种实验通常使用小鼠或大鼠,通过口服或注射等方式给 予化合物,然后观察动物的生育能力是否下降,并观察其后代是否出 现任何不良反应。 五、致癌性实验 致癌性实验是评价某种化合物对动物致癌作用的一种方法。这种实验 通常使用小鼠或大鼠,通过口服或注射等方式给予化合物,然后观察 动物是否出现肿瘤,并进行组织学检查。 六、免疫毒理学实验 免疫毒理学实验是评价某种化合物对动物免疫系统的影响的一种方法。这种实验通常使用小鼠或大鼠,通过口服或注射等方式给予化合物, 然后观察动物免疫系统是否受到影响,并进行免疫学检查。

环境毒理学的研究方法与评价标准

环境毒理学的研究方法与评价标准环境污染是当今社会所面临的重要问题之一,我们的环境中存 在着许多有害物质,如化学污染物、放射性物质等,它们会对人 类健康和生态系统造成不同程度的危害。因此,研究有害物质对 人体和生态系统的毒性是非常必要的。而这种研究领域就称为环 境毒理学。 环境毒理学是一门综合性的学科,它旨在研究各种有害物质对 生态系统和人体的毒性作用,以及这些有害物质的形成和迁移规律。目前,环境毒理学已经深入到许多领域,包括医学、生态学、环境科学等。 环境毒理学的研究方法 环境毒理学的研究方法主要是实验研究和观察研究两种方式。 实验研究是通过设计实验,模拟不同环境条件下的毒性作用,来 探究有害物质对生态系统和人体的毒性机制。观察研究则是通过 调查、采样和分析数据等手段,探究有害物质对生态系统和人体 的危害程度和影响。

实验研究作为环境毒理学研究的重要手段,主要通过以下几种方式进行: 一、动物实验 动物实验是环境毒理学研究中最常用的方法之一。在实验过程中,通常会选用一些小型动物如小鼠和大鼠等作为实验对象,模拟不同环境条件下的毒性作用,探究有害物质对生态系统和人体的毒性机制。同时,动物实验还能够评估不同环境条件下的毒性剂量和暴露时长对动物的毒性作用。 二、细胞实验 细胞实验是一种通过培养细胞,模拟有害物质对生物体细胞的影响的实验方法。在细胞实验中,可以通过观察细胞的形态和颜色等特性,以及检测细胞中的生化指标来判断有害物质的毒性。这种实验方法既可以研究有害物质对细胞内部的毒性作用,也可以研究有害物质对整个生态系统的毒性作用。 三、体外实验

在体外实验中,实验者通常选用一些透明的容器来孕育细菌、真菌或类似的微生物,通过将这些微生物暴露在不同浓度的有害物质中,来评估有害物质的毒性。这种实验方法适用于评估有害物质对生态系统中的微生物和藻类的毒性,可以为“生态特定性”毒性评估提供模型基础。 观察研究则是通过调查、采样和分析数据等手段,直接观察和评估有害物质对生态系统和人体的危害程度和影响。观察研究主要包括以下方法: 一、现场观察 现场观察是在现场观察和调查有害物质对生态系统和人体的危害程度和影响的方法。通常,这种方法会通过在现场进行人工测量、样品采集或设备部署等方式,对环境中的有害物质进行监测和检测。 二、流行病学调查

生态毒理学研究方法与技术

生态毒理学研究方法与技术 随着人口的增长和工业化进程,人类社会所需的能量和物质越来越大,同时也 伴随着不可避免的环境问题,其中生态毒理学研究成为了环境科学的重要分支之一。生态毒理学研究可以帮助人类认识化学物质的危害,并采取措施来降低它们对环境和生命的影响。本文将会介绍生态毒理学研究的方法与技术。 一、目标生物群体的确定 生态毒理学的研究主要关注于化学物质对自然界中的生物产生的影响,因此, 确定目标生物群体是非常重要的。目标生物群体的确定要考虑到其生活习性、生物多样性等因素。例如,在水生生物中,可以选择青蛙或小鱼等生物作为研究对象,而在陆地生物中,可以选择小白鼠或种植物为研究对象。 二、毒性实验的设计 毒性实验的设计是生态毒理学研究中的重要步骤。实验设计应考虑到化学物质 的浓度、暴露时间、实验条件等因素。例如,在研究某药品对水生生物的影响时,可以选择暴露时间为7天,浓度为0.1mg/L的实验条件进行毒性实验,同时还可以 对照组进行研究,以验证实验结果的可靠性。 三、毒性数据的分析与评估 毒性数据的分析与评估是生态毒理学研究中的核心环节。研究者可以通过对实 验数据进行统计、分析和比较来评估化学物质对目标生物的毒性影响。评估的结果可以帮助人们确定化学物质的毒性阈值,从而更好地保护自然环境和人类健康。四、分析样品的化学成分 分析样品的化学成分是生态毒理学研究中的另一个重要环节。在研究化学物质 对生物的影响时,研究者需要对样品的化学成分进行分析,以确定其含量和组成。

例如,在研究某种处方药对地下水的影响时,可以通过分析地下水中的化学成分来判断是否存在处方药物质的残留。 五、环境样品采集和分析 环境样品采集和分析也是生态毒理学研究中的重要内容之一。在研究化学物质对自然环境的影响时,研究者需要对环境中的样品进行采集和分析,以确定其污染程度和影响范围。例如,在研究某个工业区的环境污染情况时,可以通过对土壤、大气和水体等样品的采集和分析来获取相关数据。 六、信息技术在生态毒理学研究中的应用 随着信息技术的不断进步,其在生态毒理学研究中的应用也越来越广泛。信息技术可以帮助研究者对大量的实验数据进行处理和管理,同时还可以提供更加精准的模型和预测结果。例如,可以利用生物信息学技术来进行基因序列分析和模拟实验,以更好地理解化学物质对生命体的影响。 总之,生态毒理学研究为我们认识化学物质对环境和生命的影响提供了一种有效的手段。在这个过程中,研究者需要掌握一系列的科学方法和技术,才能够更好地进行研究工作。未来,在不断发展的科技和社会环境下,生态毒理学研究将继续发挥重要的作用,为人类的发展和环境的保护做出贡献。

毒理学研究中的体外测试方法与技术

毒理学研究中的体外测试方法与技术引言: 毒理学是研究化学物质或其他因素对生物体产生有害作用的科学,对于保护人类和环境健康具有重要意义。在毒理学研究中,体外测试方法和技术被广泛应用,以评估各种化学物质的毒性,并为毒理学研究提供基础数据。本文将介绍几种常用的体外测试方法和技术,并探讨其在毒理学研究中的应用。 细胞毒性测试: 细胞毒性测试是体外毒性研究的重要手段之一。通过检测化学物质对细胞的损伤程度,可以评估该化学物质的毒性。常用的细胞毒性测试方法包括MTT法、细胞膜通透性测定法和细胞凋亡测定法。 MTT法可以评估细胞存活情况。通过将细胞与化合物共同培养一段时间后,加入MTT试剂,可观察细胞的颜色变化。颜色越深,细胞存活率越高。这种方法简便易行,广泛应用于细胞毒性测试中。 细胞膜通透性测定法用来检测化合物对细胞膜的破坏程度。通过测定细胞培养液中释放出的细胞内物质来判断细胞膜的完整性,进而评估化学物质的毒性。这种方法操作简单,结果直观,可用于快速筛选化学物质的毒性。 细胞凋亡测定法是一种用于检测化学物质对细胞凋亡的影响。细胞凋亡是细胞的一种正常死亡方式,与细胞毒性密切相关。通过染色方

法或流式细胞仪等技术,可以观察到细胞的凋亡状态,进而评估化学物质的毒性。 仿体毒性测试: 仿体毒性测试是一种利用体外建立的人工模型来评估化学物质毒性的方法。常见的仿体毒性测试方法包括鱼类胚胎毒性测试、人类肝细胞S9分数代谢活性测定和培养皮肤刺激性测试。 鱼类胚胎毒性测试是一种通过观察化学物质对鱼类胚胎发育的影响来评估毒性的方法。这种方法操作简单,节约时间和成本,并且可以模拟人类对化学物质的响应。 人类肝细胞S9分数代谢活性测定是一种用来评估化学物质代谢活性的方法。通过使用人类肝细胞S9分数提取物来模拟体内药物代谢过程,并测定草酸和特定底物之间的反应速率,可以推测该化学物质的代谢能力和毒性。 培养皮肤刺激性测试用于评估化学物质对皮肤的刺激性。通过将化学物质与培养皮肤模型接触一段时间后,观察皮肤的变化,可以评估化学物质对皮肤的刺激性。这种方法能够模拟体外化学物质与皮肤接触的情况,对于筛选和评价化妆品和药物的安全性具有重要意义。 仿体毒性测试在毒理学研究中发挥着重要作用,可以提供更真实、可重复、快速和经济的评估化学物质毒性的方法,并减少动物实验的使用。 生物传感技术:

毒理学实验方法与技术

毒理学实验方法与技术 作者:王心如主编 出版社:人民卫生出版社 •出版时间: 2006-2-1 •字数: 302000 •版次: 1 •页数: 203 •印刷时间: 2006-2-1 •开本: •印次: •纸张:胶版纸 •I S B N : 9787117056618 •包装:平装 所属分类:图书 >> 医学 >> 医药卫生教材 第一章毒理学实验基础 第一节毒理学实验的原则和局限性 在描述毒理学的试验中,有三个基本的原则: 1.化学物在实验动物产生的作用,可以外推于人。基本假设为:①人是最敏感的动物物种;②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢,与体重(或体表面积)相关。这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物通常相近似。而以体重计算则人通常比实验动物敏感,差别可能达10倍。因此可以利用安全系数来计算人的相对安全剂量。已知人致癌物都对某种实验动物具有致癌性。实验动物致癌物是否都对人有致癌性,还不清楚,但此已作为动物致癌试验的基础。一般认为,如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相伺的,则人的反应也可能是相似的。

2.实验动物必须暴露于高剂量,这是发现对人潜在危害的必需和可靠的方法。此原则是根据质反应的概念,随剂量或暴露增加,群体中效应发生率增加。毒理学试验中,一般要设3个或3个以上剂量组,以观察剂量-反应(效应)关系,确定受试化学物引起的毒效应及其毒性参数。毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性,而是为了了解化学品可能产生的毒作用。仅仅检测受试化学物在人的暴露剂量是否引起毒效应是不够的,尽管此剂量已超过人可能的暴露剂量。当引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时,说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍,几百倍或以上),才认为具有一定安全性,此距离越大,安全性越可靠。如果在研究中所用的一系列的剂量不能引起毒性效应,则认为所用剂量还不足够高,应增加剂量,以确定受试化学晶的毒性。但如果在试验的最高剂量组的剂量与人可能的暴露剂量有足够的安全界限,则对于安全性评价来说未观察到毒效应的研究是可以接受的。在毒理学试验中实验模型所需的动物总是远少于处于危险中的人群。为了在少量动物得到有统计学意义的可靠的结果,需要应用相对较高的剂量,以使效应发生的频率足以被检测到。例如,低达0.01%的癌症发生率,这意味着在100万人群中有100人发生癌症,此发生率太高,不能为公众接受。在实验动物直接检测如此低发生率将至少需要30000只动物。因此,在毒理学试验中,对相对较少的实验动物必须以较高剂量进行试验,然后根据毒理学原则外推估计低剂量的危险性。 3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为一般人群的代表性实验模型,而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。

毒理学研究的新方法及其应用

毒理学研究的新方法及其应用随着科技的不断发展,毒理学研究方法也在不断的更新。传统的毒理学研究方法过于依赖动物试验、大量使用仪器和人工处理数据的方式,时间和工作量都很大。现在,随着高通量筛选技术和计算机模拟模型的出现,以及毒理学领域的发展,毒理学研究的新方法也应运而生。本文将介绍一些新的毒理学研究方法及其应用。 1、高通量筛选技术 高通量筛选技术是一种可行性强的使用统计方法在大量化合物中选择有可能是致癌物质的方法。基于小子处理机制,在毒物质结构相对较简单的情况下,可以通过对结构进行大量更改来推断其对人造细胞的影响,并推测其对人体的影响。这种方法不仅可以用于筛选潜在的致癌物质,还可以用于筛选可靠的环保产品和药物。 2、计算机模拟模型

计算机模拟模型是利用计算机程序模拟毒物质与生物体之间的 交互过程,预测毒物质的毒性和作用机理的方法。这种方法的优 势在于可以通过计算机模拟加速实验进程,减少实验成本和时间。现在也已有大量的计算机模拟模型广泛应用于环境和药物领域。 例如,有些研究人员已用计算机模拟模型还原了吸烟对肺癌产生 的作用过程,以便提供更好的预防和治疗方案。 3、细胞模型的使用 在毒理学研究领域,细胞模型是一种特别有成效的方法。这是 一种通过观察和评估实验细胞的生命活动和培养情况,评估化合 物对细胞的毒性的方法。现代细胞培养越来越多地用于毒性测试中,这也是因为细胞实验相比较动物实验更具有优势。这类实验 不仅可以省去动物试验的时间,还可以保持体内环境更为真实可信。 4、基因组学技术的应用 随着基因组学技术的不断发展,对于毒理学研究的应用也越来 越广泛。例如,基因微芯片技术,通过基因芯片扫描全基因组, 可以直观地观察化合物对基因的表达及其调控作用。同时,这项

食品毒理学主要研究方法

食品毒理学主要研究方法 1.体内试验:也称为整体动物试验。可严格控制接触条件,测定多种类型的毒作用。实验多采用哺乳动物,例如大鼠、小鼠、脉鼠、家兔、仓鼠、狗和猴等。在特殊需要情况下,也采用鱼类或其他水生生物、鸟类、昆虫等。检测外源化学物的一般毒性,多在整体动物进行,例如急性毒性试验,亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法,其结果原则上可外推到人;但体内试验影响因素较多,难以进行代谢和机制研究。 2.体外试验:利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究,医'学教育网|整理多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。体外试验系统缺乏整体毒物动力学过程,并且难以研究外源化学物的慢性毒作用。 (1)游离器官:利用器官灌流技术将特定的液体通过血管流经某一离体的脏器(肝脏、肾脏、肺、脑等),借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态,与受试化学物接触,观察在该脏器出现有害作用,以及受试化学物在该脏器中的代谢情况。 (2)细胞:利用从动物或人的脏器新分离的细胞(原代细胞)或经传代培养的细胞如细胞株及细胞系。 (3)细胞器:将细胞制作匀浆,进一步离心分离成为不同的细胞器或组分,例如线粒体、微粒体、核等,用于实验。

3.限定人体试验:通过中毒事故的处理或治疗,可以直接获得关于人体的毒理学资料,这是临床毒理学的主要研究内容。有时可设计一些不损害人体健康的受控的实验,但仅限于低浓度、短时间的接触,并且毒作用应有可逆性。保健食品的人体试食试验。 4.流行病学调查:通过流行病学调查的方法,不仅可以研究已知环境因素(外源化学物)对人群健康的影响(从因到果),而且还可对已知疾病的环境病因进行探索(从果到因)。但流行病学研究干扰因素多,测定的毒效应还不够深入,有关的生物学标志还有待于发展。如突发性大规模食物中毒的调查。

中药毒理学的研究方法及实验技术探讨

中药毒理学的研究方法及实验技术探讨研究方案:中药毒理学的研究方法及实验技术探讨 1. 研究背景与目的 中药是我国传统医学的重要组成部分,并且在世界范围内受到了广泛的关注和应用。然而,中药对人体的毒性作用是一个长期以来备受争议的问题,需要通过深 入研究来解决。本研究旨在探讨中药毒理学的研究方法和实验技术,提供有价值 的参考,以推动中药的安全应用和进一步发展。 2. 研究方法 2.1 实验设计 选取具有潜在毒性的中药为研究对象,通过动物实验和体外实验两种方法进行研究。 2.2 动物实验 2.2.1 动物选择:选择小鼠作为实验动物,分为实验组和对照组。 2.2.2 给药剂量和途径:根据实验需要,确定不同剂量的给药方案,并通过不同 途径给药,如饲料、胃饲、静脉注射等。 2.2.3 观察指标:观察动物的生理指标、行为表现和组织病理学变化。 2.2.4 数据采集:收集动物实验的相关数据,包括各组动物的死亡率、体重变化、器官指标等。 2.3 体外实验 2.3.1 细胞选择:选择具有代表性的细胞系,如人类肝细胞、肾细胞等。 2.3.2 细胞培养:将细胞培养在合适的培养基中,进行预处理。 2.3.3 细胞毒性实验:将预处理后的细胞暴露于不同浓度的药物中,观察细胞的 生长状态和细胞死亡情况。 2.3.4 数据采集:通过细胞存活率、细胞增殖率等指标对细胞实验结果进行评价

和统计。 3. 方案实施情况 3.1 动物实验 3.1.1 选择常见的具有潜在毒性的中药,如朱砂、雄黄等。 3.1.2 设计实验组和对照组,确定不同剂量的给药方案,如分别设置高、中、低 三个剂量组。 3.1.3 根据给药途径的不同,采用不同的操作方法,确保给药的准确性和重复性。 3.1.4 持续观察动物的生理指标、行为表现和组织病理学变化,记录并整理实验 数据。 3.2 体外实验 3.2.1 选择适合的细胞系,如人类肝细胞系L02细胞。 3.2.2 将L02细胞培养在DMEM培养基中,在细胞接近80%的情况下进行后续实验。 3.2.3 将不同浓度的中药制剂添加到培养的L02细胞中,培养一定时间后,通过 显微镜观察细胞状态并记录相关数据。 3.2.4 采用细胞存活率、细胞增殖率等指标对细胞实验结果进行评价和统计,并 进行数据整理和分析。 4. 数据采集与分析 4.1 动物实验数据采集与分析 4.1.1 收集动物的生理指标数据,如体重、行为表现等。 4.1.2 收集动物的组织病理学变化数据,如器官形态学变化、组织学变化等。 4.1.3 进行数据统计与分析,通过均值比较和方差分析等方法评估中药对动物的 毒性作用。 4.2 体外实验数据采集与分析 4.2.1 收集细胞实验的存活率、增殖率等指标数据。 4.2.2 进行数据统计与分析,通过细胞实验结果,评估中药对细胞的毒性作用。

化学品毒理学评价程序和试验方法

化学品毒理学评价程序和试验方法 化学品毒理学评价程序和试验方法 导言 化学品的毒性评价是保障公众健康和环境安全的重要环节。该评价包括了一系列的程序和试验方法,用来评估化学品对人类和环境的潜在毒性。本文将详细介绍这些方法。 方法1: 急性毒性试验 •采用小鼠、大鼠或其他动物模型,通过给予单次暴露来评估化学品对生物的急性毒性 •收集和记录动物死亡率、临床症状、体重变化等指标 •根据试验结果,确定LD50(半数致死剂量)或LDLo(最低致死剂量) 方法2: 亚慢性毒性试验 •采用小鼠、大鼠或其他动物模型,通过长期或多次暴露来评估化学品对生物的亚慢性毒性 •设计长期饲料暴露、皮肤涂抹或吸入暴露等不同暴露途径 •观察和记录动物行为、血液生化指标、组织病理学变化等指标

方法3: 致畸性和致癌性试验 •通过暴露孕妇动物来评估化学品对胚胎发育和致畸性的影响 •通过长期或多次暴露评估化学品对动物的致癌性风险 •分析动物的生存率、肿瘤发生率、组织病理变化等指标 方法4: 基因毒性试验 •使用细胞培养和动物模型,评估化学品对DNA的致突变作用或染色体的致畸作用 •常用试验方法包括细胞突变试验(Ames试验)、染色体结构和数目异常试验等 •通过分析细胞的遗传毒性指标来评估化学品的潜在致癌能力 方法5: 内分泌干扰试验 •使用细胞培养和动物模型,评估化学品对内分泌系统的干扰作用•常用试验方法包括雌激素活性试验、雄激素活性试验等 •通过测定激素水平和相关生物指标来评估化学品对内分泌平衡的影响 方法6: 生态毒理试验 •评估化学品对生态系统的影响,包括水生生态系统、陆地生态系统和空气生态系统等

毒理学的研究和应用

毒理学的研究和应用 毒理学是一门科学,旨在研究毒物对生物的影响及其机理,以及如何防止和治疗毒物的危害。毒理学不仅涉及环境污染、工业制品、食品、药品等领域,还包括化妆品、日用品、农药、微生物等方面。本文将介绍毒理学的研究和应用。 一. 毒理学的研究方法 毒理学的研究方法分为实验和非实验研究。 实验研究:通过动物实验或细胞培养等方法,研究毒物对生物的影响、作用机理、毒理学评价和安全性评价等方面。 非实验研究:通过流行病学研究、人群调查、案例研究等方法,研究毒物对人体、环境、生态系统等的影响和风险评价等方面。 二. 毒理学在环境保护方面的应用 毒理学在环境保护方面的应用很广泛,它能够评价新材料或新化合物的环境安全性,寻找环境中出现的毒害事件的原因及探索可能的预防措施。 例如,我们可以用毒理学方法研究工业污染物对动植物和土壤的影响,寻找可能的替代品或制造工艺;利用细胞培养技术和荧光标记技术研究化学品对生物的毒性作用和机制。 三. 毒理学在药品安全评价和临床治疗方面的应用 毒理学在药品安全评价和临床治疗方面也有广泛的应用,能帮助我们评价新药的毒性和合理用药。 例如,我们可以通过实验研究药物对动物和人体的毒性作用和机制,为药物的开发、审批、注册和使用提供依据;通过对患者的药品反应监测,可以减少药物对患者的不良影响,提高药品的安全性和有效性。

四. 毒理学在化妆品领域的应用 毒理学在化妆品领域的应用也越来越广泛,它可以用于化妆品的安全性评价和研究。 例如,我们可以通过实验研究化妆品对动物和人体的毒性和皮肤刺激性作用;通过对不同人群化妆品使用情况的调查,了解化妆品使用安全和风险的情况,为化妆品设计、销售和使用提供科学依据。 五. 毒理学在食品安全领域的应用 毒理学在食品安全领域的应用也很重要,它可以用于食品中毒原因的查找和研究,以及食品添加剂的评价和监管等。 例如,我们可以通过实验研究食品添加剂对动物和人体的毒性作用和机理,制定合理的食品添加剂使用标准;也可以通过对食物中毒事件的调查分析,了解毒物来源和风险因素,为预防食物中毒提供科学依据。 六. 安全生产和毒物应急处理 毒理学在安全生产和毒物应急处理方面也发挥着重要作用,它可以用于危险化学品的危害评价和安全管理,以及毒物应急处理的指导和实施等。 例如,我们可以通过实验研究危险化学品的毒性和危害作用机理,制定合理的安全生产标准和应急预案;也可以通过对毒物中毒事件的调查和处理,及时救治和防止扩散危害。 七. 毒理学的未来发展 毒理学在未来的发展趋势中,需要通过与其他学科的交叉研究和跨学科合作,如生物学、化学、信息科学、环境科学、统计学、毒物学以及公共卫生,以提高毒理学的知识和技术水平。

食品毒理学实验方案

实验一实验动物的一般操作技术 一、实验目的 学习食品毒理学试验中有关动物试验的基本操作技术,掌握实验动物的选择,性别鉴定,抓取方法,标记方法,染毒方法,生物材料采集和实验动物处死等技术。 二、试剂、器材及动物 苦味酸酒精饱和溶液、美蓝溶液、0.9%的NaCl溶液 托盘天平、电子天平、棉签、1mL注射器、灌胃器、烧杯、容量瓶、定量取血管、玻璃毛细管、鼠笼 昆明种小鼠 三、操作方法 (一)实验动物的选择 食品毒理学研究中,无论应用何种种属、品系的实验动物,都必须是健康动物。动物的选择,应重点检查下述项目。 1.外观体形丰满,被毛浓密光顺,行动敏捷,反应灵活。 2.眼睛明亮,瞳孔清晰,双侧等圆,眼内无分泌物,眼睑无肿胀、发红。 3.耳耳道无分泌物溢出,耳壳无脓疮、糜烂。 4.鼻无喷嚏,无浆性黏液分泌物。 5.皮肤无创伤、脓疮、疥癣、湿疹。 6.头颈部姿势端正。颈项歪斜提示可能存在内耳疾患,不能用于实验。 7.消化道无呕吐、便秘、腹泻,粪便成形,肛门附近被毛洁净。 8.神经系统无震颤、麻痹、运动失调,如有转圈运动或倒提时呈圆圈摆动,不能用于实验。 9.四肢及尾四肢、趾及尾无红肿、溃疡。 10.食欲及营养良好 (二)实验动物的性别鉴定 1.大鼠、小鼠主要观察肛门与生殖孔的间距,雄性间距大,而雌性间距小;雄鼠夏天或卧位可见睾丸,雌鼠腹部有明显乳头,大鼠6对,小鼠5对。 (三)实验动物的抓取和固定 实验前应了解动物的一般习性,正确抓取和固定动物,既要大胆,又要细心。 1. 小鼠的抓取方法先用右手抓取鼠尾部提起,置于实验台上向后拉,在其向前爬行时,用左手拇指和食指抓取小鼠的两耳和颈部皮肤,将鼠体置于左手手心中,以无名指按住鼠尾

动物毒理学的研究方法

动物毒理学的研究方法 动物毒理学是研究毒物对动物生物系统影响的一门科学,是评估人类和生态系统健康风险的重要环节。在进行动物毒理学研究时,需要采用一系列科学严谨的方法来保证研究结果的可靠性和准确性。以下是10条关于动物毒理学研究方法的详细描述。 1. 选择合适的实验动物:在进行动物毒理学研究前,需要对目标毒物产生有反应的动物进行选择,最常用的是实验大鼠、小鼠和兔子。选择实验动物需要考虑到其生理、代谢、解毒和排泄特性等方面,以及相应毒性机制和与人类的关系。 2. 设计和选择实验操作:在进行动物毒理学研究时,需要严格遵守实验操作规程和相关法律法规,确保研究过程中动物的生命、健康和福利得到保护。在实验设计时,还需要考虑到毒物的暴露途径、剂量、频率和持续时间等因素,以及控制组和实验组的设置。 3. 毒性测定方法:毒性测定是动物毒理学的核心内容之一,在毒性测定中,可采用不同的实验方法,如急性毒性试验、慢性毒性试验和亚慢性毒性试验等。这些试验方法需要根据实验目的和所需数据的类型选择合适的方法进行。 4. 选取合适的毒物浓度:在进行动物毒理学研究时,需要选择适当的毒物浓度进行试验,毒物浓度可以通过剂量反应曲线等方法确定。需要在进一步研究中考虑到毒物浓度对动物生理状态和行为的影响。 5. 采取合适的样本:在进行动物毒理学研究时,需要采取合适的样品进行实验,如血液、尿液、粪便、肝组织和肾组织等。在采样前需要考虑到样品的稳定性和保存条件,以便后续的实验分析。 6. 毒性影响的评估方法:在进行动物毒理学研究时,需要对毒物的毒性影响进行评估,评估方法可采用多种指标和手段,如生化指标、组织切片、行为测试等。需要根据实验目的和所需数据的类型选择合适的方法进行。 7. 统计学分析方法:在进行动物毒理学研究时,需要对实验数据进行统计分析,以保证实验结果的可靠性和准确性。常用的统计学分析方法包括t检验、方差分析和回归分析等。 8. 安全措施:在进行动物毒理学研究时,需要加强实验室及实验动物的安全管理。需制定完善的实验操作规程和相关安全措施,加强实验员及动物实验员的职业健康防护,根据实验内容设定个性化的实验操作。 9. 实验前的动物管理:实验开始前,需要对实验动物进行预处理,如饮食、饮水、气候、活动情况等方面的调整。根据动物种类和实验的特点,还需要对实验动物进行适度的训练和驯化。

环境毒理学实验教案

青海大学生态环境工 程学院 环境毒理学实验报告 科目:环境毒理学 姓名:田成龙 学号:1200602036

实验一动物试验的一般操作技术 一、目的与要求 毒理学的许多试验研究,主要通过动物实验来进行。而实验过程中技术及生物材料的收集是否恰当,直接影响实验结果的质量。因此,毒理学实验工作者必须正确地掌握动物实验中的一般操作技术,这是保证试验工作成功的基本条件之一。本实验要求掌握动物的捉拿、固定、麻醉、编号、采血、处死方法和解剖检查。 二、实验内容和方法 (一)实验动物的捉拿和固定方法 1、小鼠:捉拿时先用右手将鼠尾抓住提起,放在较粗糙的台面或鼠笼上,在其向前爬行时,右手向后拉尾,用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和头颈部皮肤,将其固定于左手手心中,拉直四肢并用左手无名指压紧尾和后肢,右手即可作注射或其他实验操作。取尾血及尾静脉注射时,可将小鼠固定在金属或木制的固定器上。 2、大鼠:大鼠抓取方法基本同小鼠,抓大鼠时若操作者不熟练,或者大鼠特别凶猛,操作者最好戴上防护手套(帆布或硬皮质均可)。如若是灌胃、腹腔注射、肌肉和皮下注射时,可采用与小鼠相同的手法,即拇、食指捏住鼠的耳朵及头颈皮肤,余下三指紧捏住背部皮肤,置于掌心中,调整大鼠在手中的姿势后即可操作。 3、豚鼠:豚鼠性情温和,胆小易惊,一般不易伤人,抓取时,先用手掌扣住豚鼠背部,抓住其肩胛上方,拇、食指环握颈部,另一

只手托住臀部。如果在实验时豚鼠频繁挣扎,不宜采用此方法,因为操作者的拇、食指会随动物的挣扎越抓越紧而引起豚鼠窒息。另外,有时可用纱布将豚鼠头部轻轻盖住,操作人员轻扶住其背部或者让其头部钻到实验人员的臂下,然后进行实验操作。 4、家兔:一手抓住兔颈部的被毛与皮肤,另一手托其臀部或腹部,使其躯干的重量大部分集中在手上。 (二)实验动物的编号、标记和去毛方法 1、编号和标记方法:在动物实验中,为了使实验动物个体间或组间区别开来,便于对每个实验动物的反应情况进行观察,必须对实验动物进行编号、标记。标记的方法很多,但基本原则是:号码清楚、耐久、简便、易认和适用。 (1)临时性标记: 染色法:染色法是用化学剂在动物身体明显部位如被毛、四肢等处进行涂染,或用不同颜色等来区别各组动物,是实验室最常用、最容易掌握的方法。常用的标记溶液有:①3%-5%苦味酸溶液(黄色); ②0.5%中性红或品红溶液(红色);③2%硝酸银溶液,(咖啡色,涂后需光照10min);④煤焦油酒精溶液(黑色);⑤龙胆紫溶液(紫色)。 涂漆或贴胶布:用油漆在动物角或体表涂漆进行标记,或用胶布贴在动物腿或翅上进行标记,也都是效果较好的临时性标记方法。 (2)半永久性标记: 挂牌法:挂牌法可用来标记多种动物,并多数将塑料、铝或钢片制成的牌固定在实验动物耳朵内侧面上作为标记。一般用于兔、豚鼠

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