毒理学实验方法与技术
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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。
毒理学实验技术总结毒理学是一门研究外源化学物、物理因素和生物因素对生物体产生有害作用的科学。
而毒理学实验技术则是研究这些有害作用的重要手段。
通过一系列的实验操作和观察,我们能够评估物质的毒性、确定安全剂量范围,为保护人类健康和环境安全提供科学依据。
接下来,让我们详细了解一下毒理学实验技术。
一、急性毒性实验急性毒性实验是毒理学中最常见的实验之一,其目的是测定化学物质在短时间内(通常为 24 小时至 14 天)对生物体造成的损害。
实验通常采用两种方法:经口急性毒性实验和经皮急性毒性实验。
经口急性毒性实验是将化学物质以特定的剂量灌胃给予实验动物,然后观察动物在短期内出现的中毒症状和死亡情况。
通过计算半数致死剂量(LD50)来评估物质的毒性强度。
LD50 越小,说明物质的毒性越强。
经皮急性毒性实验则是将化学物质涂抹在动物的皮肤上,观察其对皮肤的刺激性以及可能产生的全身性毒性反应。
在进行急性毒性实验时,需要严格控制实验条件,包括实验动物的种类、年龄、体重、性别等,以及化学物质的给予方式和剂量。
同时,要对实验动物进行密切观察,记录其症状出现的时间、严重程度和持续时间等。
二、亚慢性和慢性毒性实验与急性毒性实验不同,亚慢性和慢性毒性实验的观察周期较长。
亚慢性毒性实验的观察期通常为 90 天左右,而慢性毒性实验则可能持续一年甚至更长时间。
这些实验旨在评估化学物质在长期低剂量暴露下对生物体产生的潜在危害,如对器官功能的影响、致癌性、致畸性等。
实验过程中,需要定期监测实验动物的体重、饮食、行为、血液生化指标等,并在实验结束时对动物进行解剖,检查各个器官的病理变化。
三、遗传毒性实验遗传毒性实验用于检测化学物质对生物体遗传物质的损害作用,包括基因突变、染色体畸变和 DNA 损伤等。
常见的遗传毒性实验方法有:1、细菌回复突变实验(Ames 实验):通过检测化学物质对细菌基因突变的诱导作用,来评估其遗传毒性。
2、微核实验:观察细胞中微核的形成,以判断化学物质是否导致染色体损伤。
常用的毒理学研究方法一。
毒理学研究那可是关乎咱们生命健康的大事儿!要搞清楚各种物质对咱们身体的影响,就得靠一系列靠谱的研究方法。
1.1 动物实验。
这可是毒理学研究的老把式啦!把小动物们,像小白鼠、兔子啥的,拿来做实验。
给它们喂不同剂量的东西,看看会有啥反应。
比如说,会不会生病、器官有没有损伤。
这就像咱们打仗前的侦察兵,先探探路,了解个大概。
但也有个问题,动物和人总归不是完全一样,有时候结果不能完全照搬到人身上。
1.2 细胞实验。
在实验室里培养一堆细胞,让它们接触要研究的东西。
看看细胞会不会死啦、功能会不会出问题。
这就好比在微观世界里搞侦查,能更细致地了解那些物质是咋捣乱的。
细胞毕竟不是一个完整的生命体,也有局限性。
二。
2.1 流行病学调查。
这就得上大街、进社区,找真正接触过那些可能有毒物质的人来研究。
看看他们的健康状况和接触的东西有没有关系。
这就像从现实生活中抓“真凶”,直接、实在。
但要搞清楚因果关系,可不容易,干扰因素太多啦。
2.2 体外替代实验。
现在科技发达了,有了不少新招。
比如用计算机模拟、用器官芯片啥的。
不用真的动物和人,也能猜猜那些东西可能有多毒。
这是在创新的路上大步走,不过新技术还得不断完善,才能让人更放心。
2.3 毒物代谢研究。
得弄清楚那些有毒的玩意儿进了身体后,是咋被处理的。
是被分解啦、排出去啦,还是留在身体里捣乱。
这就像追踪敌人的行踪,知己知彼,才能百战百胜。
三。
3.1 联合应用。
别指望一种方法能解决所有问题,得把几种方法结合起来。
就像打组合拳,威力更大。
互相补充、互相验证,这样得出的结果才更靠谱。
3.2 未来展望。
毒理学研究这路还长着呢,随着技术进步,肯定会有更多更好的方法出现。
咱们得紧跟时代步伐,不断创新,为保护大家的健康出更多力!毒理学研究就像是一场和毒物的战斗,咱们得用各种武器和战术,才能打赢这场保卫健康的战争!。
实习一实验动物的一般操作技术一、目的和意义毒理学研究需要用实验动物来进行各种实验,通过对动物的实验观察和分析来研究毒作用,获得毒物的毒性、剂量-反应关系、毒作用机制等方面的资料,因此动物实验是毒理学研究中重要的手段之一。
通过本次实习学习毒理学实验中有关动物实验的基本操作技术,掌握实验动物的选择、动物抓取、染毒方法和生物材料的采集等技术。
二、内容(一)健康动物的选择无论选择哪种种属品系的动物进行实验,均要求选择健康的实验动物。
健康动物检查时要求达到:外观体型丰满,被毛浓密有光泽、紧贴体表,眼睛明亮,行动迅速,反应灵活,食欲及营养状况良好。
选择时重点检查以下项目:1.眼睛明亮,瞳孔双侧等圆,无分泌物。
2.耳耳道无分泌物溢出,耳壳无脓疮。
3.鼻无喷嚏,无浆性粘液分泌物。
4.皮肤无创伤、无脓疮、疥癣、湿疹。
5.颈部要求颈项端正,如有歪斜提示可能存在内耳疾患,不应选作实验动物。
6.消化道无呕吐、腹泻,粪便成形,肛门附近被毛洁净。
7.神经系统无震颤、麻痹。
若动物(大鼠、小鼠)出现圆圈动作或体位倒置呈圆圈摆动,应该放弃动物。
8.四肢及尾四肢、趾及尾无红肿及溃疡。
(二)实验动物的性别鉴定动物性别不同对毒物的敏感性也不同,这可能与性激素、肝微粒体羟基化反应有关,也随受试物而异。
因此,要根据实验要求选择性别,一般实验如对性别无特殊要求者,宜选用雌雄动物各半。
1.大鼠、小鼠主要依肛门与生殖孔间的距离区分,间距大者为雄性,小者为雌性。
成年雄鼠卧位可见到睾丸,雌性在腹部可见乳头。
2.豚鼠用在一只手抓住豚鼠颈部,另一只手把开靠近生殖器孔的皮肤,雄性动物在圆孔中露出性器官的突起,雌性动物则显出三角形间隙,成年雌性豚鼠胸部有两个乳头。
3.家兔将家兔头轻轻夹在实验者左腋窝下,左手按住腰背部,右手拉开尾巴并将尾巴夹在中指和无名指中间,然后用拇指和食指稍稍把生殖器附近的皮肤扒开。
雄兔即可见一圆孔中露出圆锥形稍向下弯曲的阴茎(但幼年雄兔看不到明显的阴茎,只能看到圆孔中有凸起物,即是阴茎)。
七、毒理学实验(一)、急性毒性试验的定义、目的和意义急性毒性试验,又称单次给药急性毒性实验,是指在24h内一次或多次给予动物受试物后,所产生的毒性反应。
(二)、基本内容和技术要求1、实验动物可根据不同情况选用不同的实验动物,例如大鼠、小鼠、犬。
本实验随机选用健康成年的12只大鼠和12只小鼠,要求雌雄分别对半,动物初始体重不超过或低于平均体重的20%。
2、给药途径由于本品为浓缩丸,因此选用口服进行实验。
给药前将实验动物禁食24h。
3、给药剂量将大鼠和小鼠分别两只一组,分大鼠6组,小鼠6组。
然后编号。
分剂量0g/kg,1g/kg,2g/kg,3g/kg,4g/kg,5g/kg对小鼠和大鼠进行灌胃口服,20ml/kg。
然后观察小鼠反应。
一般认为口服5g/kg时未见急性毒性或死亡,可不必提高剂量进行实验。
4、观察时间及指标给药后几小时内应严密观察动物反应,之后每天上下午各观察一次,至少连续观察14d。
5、在口服给药24h后,如果没有实验动物死亡,则每组各选一只动物进行病理组织学检查;如果有动物死亡,则将死亡动物和未死亡的动物小组中选一只动物进行病理学检查。
6、实验动物临床表现与器官系统的关系急性毒性试验一般指征观察参考表(三)、长期毒性实验实验要求和内容1、实验药品要求选用符合相关制剂要求的同一批药品。
2、实验动物选用正常、健康、雌雄各半和动物体重应在平均体重的20%之内的成年各20只大鼠和小鼠。
将每种动物平均分四组,分别为高、中、低、和对照组。
3、实验动物饲养按照动物室正常标准进行饲养。
4、药物剂量根据相应动物急性毒性的最大无症状剂量(MTD)、1/3MTD、1/10MTD 分别设高中低三个剂量。
对照组为空白对照。
5、给药方法将药物加入到饲料中,依据确定的量进行。
6、给药时间给药6个月。
7、观察指标(1)一般指标实验动物的体重,和解剖后相关脏器的重量。
每周固定时间测1次大鼠体重及摄食量,试验期间详细观察大鼠一般状况,包括外观体征、行为活动、腺体分泌、呼吸、粪便等,必要时应测定大鼠饮水量。
毒理学研究的新技术与方法随着社会的发展和科技的进步,毒理学研究的新技术和方法也在不断涌现。
这些新技术和方法旨在更准确、更快速地评价化学物质的毒性,为保护人类健康和环境生态提供科学依据。
在本文中,我们将简要介绍一些毒理学研究的新技术和方法。
一、“体外”检测技术传统的毒性测试主要是采用“体内”测试方法,即在动物身上进行毒性试验。
这种方法存在许多问题,比如说:1. 试验动物满足条件的数量困难,往往需要大量的试验动物,也就极大了整个体系的成本和时间开销。
2. 这种试验结果的可靠性存在较大的争议,因为即使两种动物属于同一种,但是其生理状态、代谢能力、能否耐受毒性物质等方面都有可能存在差异,所以在某些情况下,通过动物实验得到的结果可能与真实生态环境和人体情况存在较大差异。
针对这些问题,近年来科学家们开发出了“体外”检测技术,这种技术并未需要使用活体动物进行试验,能够极大地提高检测效率和减少实验成本。
现如今,“体外”检测技术已经成为毒理学领域热门研究方向,不断有新的技术被研发,比如人工智能辅助计算、荧光传感技术、生物芯片技术等。
二、毒性小分子研究毒素通常是指那些在人或某些生物体上引起不良反应的化学物质。
除了它们可能对人类的生命、健康和环境产生负面影响外,从科学角度看,毒素也同时作为天然的和合成的小分子,贡献着基础研究的重要成果。
关于毒性小分子的研究,传统上主要采用各种化学方法来分离、鉴定和表征。
但最近,许多机器学习和人工智能的新技术为毒性小分子研究提供了一个全新的视角。
利用机器学习结合各种基因组数据,我们可以更好地预测毒性以及有潜在毒性的小分子化合物的机理。
这种技术有望帮助科学家快速、准确地识别潜在毒性分子,并为药物研发和毒性评估提供指导,诸此端倪已经在药物开发等领域得到更快的进展。
三、3D打印技术和有机仿生材料传统上,毒性测试和药物研发严重依赖于动物实验,如同以上所示。
但是近来,随着3D打印技术和仿生材料的快速发展,可以创建非常接近人体器官的“人体器官模型”,从而代替动物实验,具有重大的意义。
毒理学实验是毒理学研究的重要部分,涉及多个学科,如生理学、生物化学、细胞生物学、病理学、药理学和预防医学等。
毒理学实验的主要目的是评估物质对生物体的毒性作用,为制定安全限值和预防措施提供科学依据。
在毒理学实验中,常用的方法包括急性经口毒性试验、急性吸入毒性试验、急性经皮毒性试验、急性眼刺激试验、阴道粘膜刺激试验等。
这些实验方法可以帮助评估物质对生物体的不同暴露途径的毒性作用。
此外,毒理学实验还可以分为描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学三个部分。
描述毒理学主要研究物质的毒性特征和效应,机制毒理学则深入探讨物质引起毒效应的机制,而管理毒理学则涉及如何制定和实施有效的风险管理策略。
需要注意的是,毒理学实验需要严格遵守伦理和法规要求,确保实验动物受到人道对待,并采取必要的防护措施,以保障实验人员的安全和健康。
食品科学毒理学实验教案一、实验目的1. 让学生了解和掌握毒理学的基本概念、原理和方法。
2. 培养学生对食品安全性的认识,提高防范意识。
3. 通过对食品中毒理学实验的学习,使学生能够识别和判断食品安全风险。
二、实验原理1. 毒理学基本概念:毒理学是研究外源化学物质对生物体产生有害效应的科学。
2. 食品安全性评价:通过对食品中化学污染物、微生物等有害因素的检测和评估,确定食品安全性。
3. 实验方法:主要包括急性毒性实验、慢性毒性实验、遗传毒性实验等。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:实验动物(如小鼠、大鼠)、食品样品、试剂等。
2. 实验仪器:显微镜、离心机、分析天平等。
四、实验步骤1. 急性毒性实验:(1)准备实验动物,对其进行体重测量和分类。
(2)将食品样品配制成不同浓度,分别给予实验动物。
(3)观察实验动物的食欲、活动状况、死亡情况等,记录数据。
(4)对实验数据进行统计分析,得出急性毒性LD50值。
2. 慢性毒性实验:(1)准备实验动物,对其进行体重测量和分类。
(2)将食品样品配制成不同浓度,分别给予实验动物。
(3)观察实验动物的生活状况、体重变化、病理变化等,记录数据。
(4)对实验数据进行统计分析,评估慢性毒性影响。
3. 遗传毒性实验:(1)准备实验材料,如细菌、细胞等。
(2)将食品样品配制成不同浓度,分别处理实验材料。
(3)观察实验材料的遗传变异情况,如突变频率、基因损伤等。
(4)对实验结果进行统计分析,评估遗传毒性影响。
五、实验结果与分析1. 通过对急性毒性实验数据的分析,得出食品样品的急性毒性LD50值。
2. 分析慢性毒性实验数据,评估食品样品对实验动物长期健康的影响。
3. 分析遗传毒性实验结果,判断食品样品是否具有遗传毒性。
注意事项:1. 实验过程中要严格遵守实验室规定,确保实验安全。
2. 对待实验动物要有人道主义精神,确保其福利。
3. 实验数据要真实可靠,避免误差。
1. 实验报告内容:(1)实验目的(2)实验原理(3)实验材料与仪器(4)实验步骤(5)实验结果与分析(6)讨论与结论(7)参考文献2. 实验报告格式:(1)食品科学毒理学实验报告(2)作者:实验者姓名(3)日期:实验完成日期(4)单位:实验所在学校或研究机构七、实验考核与评价1. 实验考核内容:(1)实验操作技能(3)实验结果分析与讨论2. 实验考核方式:(1)实验操作过程观察:占比30%(2)实验报告评分:占比40%(3)实验结果分析与讨论:占比30%八、实验拓展与研究1. 拓展方向:(1)食品毒理学在食品安全评价中的应用(2)新型食品毒性检测技术研究(3)食品安全与健康的关系2. 研究方法:(1)文献综述:查阅相关领域的研究成果和进展。
农药学实验原理与方法实验原理:1.农药的活性测定原理:农药的活性是指农药对害虫、杂草或病原体的杀灭能力或控制效果。
活性测定实验可以通过标准化的方法,评价农药对目标生物的毒杀能力。
2.农药的残留分析原理:农药残留分析是指对农药在农产品、土壤、水体等生物环境中,研究其残留量、残留时间、残留分布等相关问题的实验。
通过分析农产品中的农药残留,可以评估农药的使用量、使用方式对环境和人体的影响。
3.农药的毒理学实验原理:农药毒理学实验是通过对特定物种(如小鼠、大鼠、鱼类等)进行农药的急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性、致癌性等方面的实验,评估农药对生物的毒害程度和毒性机理。
4.农药的生态毒理学实验原理:农药的生态毒理学实验主要研究农药对非靶标生物的毒性效应及其生态风险。
包括但不限于农药对土壤微生物、水生生物和非靶标昆虫等生物的影响。
实验方法:1.农药活性测定方法:a.生物测定法:采用试验动物、害虫、杂草等进行毒杀实验,评估农药的活性。
b.生物化学方法:通过测定农药对酶活性、氧化还原系统、代谢物等的影响,评估农药的毒杀机制。
2.农药的残留分析方法:a.色谱法:包括气相色谱(GC)和液相色谱(HPLC)等方法,分离和测定农药残留。
b.质谱法:使用质谱仪检测和鉴定农药残留。
3.农药的毒理学实验方法:a.急性毒性试验:通过口服、皮肤接触等方式对动物进行毒性实验。
b.亚急性毒性试验:连续多日或多周给动物饮用或饮食含有农药的溶液或饲料,观察动物的亚急性毒性反应。
c.致癌性试验:长期给动物喂食农药,观察动物的致癌性反应。
4.农药的生态毒理学实验方法:a.土壤生态毒性试验:将农药加入土壤中,观察土壤微生物的变化和对其他生物的影响。
b.水生生物毒性试验:将农药加入水培养水生生物,观察其生长、繁殖等指标的变化。
c.非靶标昆虫毒性试验:将农药加入非靶标昆虫的饲料或环境中,观察其死亡率、行为改变等。
以上是农药学实验原理与方法的介绍,实验原理包括活性测定、残留分析、毒理学和生态毒理学等方面,而实验方法则涉及到不同的分析技术和实验设计。
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。
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。