动物实验方案设计
动物实验指在实验室内，为了获得有关生物学、医学等方面的新知识或解决具体问题而使用动物进行的科学研究。以下小编为你整理了动物实验方案设计，希望对你有所参考帮助。
实验设计就是拟定实验方案，在进行科学研究时，对研究方案作合理的安排，以减少随机误差的影响。采用适当的研究实验次数，减少实验的成本并能对数据进行有效的分析，提高实验研究的可靠性，从而实现研究的目的。
研究设计包括专业设计与统计设计两个部分。统计设计主要是依据研究目的，从研究的现况条件出发，规定研究因素、选择效应指标、确定研究对象的引入方式方法和规模，拟实施的方法、方案，及数据收集、整理分析的模式，直至结果的解释，进行系统的安排，使其消耗最少的人力物力和时间，而获得可靠的信息与结论。
实验设计的基本要素为：实验单位、处理因素和实验效应。
(1)大多数情况下，实验单位等同于实验对象、受试对象，在动物实验中的动物即为实验单位。
(2)处理要素：是研究者根据研究目的施加于实验单位，在实验中需要观察并阐明其效应的因素，是实验单位分组的标志。而非处理因素则是指实验中非人为施加的、与处理因
素同时存在，同样可以使受试对象产生实验效应的因素，如实验动物的雌雄、体重等因素。突出研究因素的主导作用，排除混杂因素的干扰作用，可以通过相应的实验设计方法，尽量使非处理因素在各处理组中的分布达到一致或均衡，以便分离出处理因素的效应。另外，处理因素的施加方法、强度、频率和持续时间等，在整个实验中应始终保持不变，以保证实验结果评价的可靠性和稳定性；处理因素作用于受试对象的反应，是研究结果的最终体现，其基本要求客观性、特异性、灵敏性和精确性。
(3)实验效应：处理因素作用于实验动物后，出现实验效应，一般是用各种指标来反映的。指标按其性质可分为计数(含等级)指标和计量指标，计数指标如“是”“否”“有”“无”，“阳性”“阴性”，“痊愈”“显效”“好转”“无效”，“存活”“死亡”等。计量指标指可测量(含间接测量)的指标，如很多检查和检验指标。
在对指标进行观察时应注意：
①实验效应的观察应避免偏性。研究者的心理往往偏于阳性结果，为了消除或减少测量偏差，设计时常采用盲法。
②应注意处理和效应的关系：处理与效应之间存在一定的关系，如剂量反应曲线。做实验应选择一个合适的实验剂量。
实验设计的三大原则即为重复(replication)、随机化
(randomization)和对照(control)，这是药理实验设计的基本要求。其目的是排除非处理因素的作用，控制随机误差，避免系统误差，提高实验效率。
(1)重复原则(重复稳定性)：能够充分重现的实验，才能称为可靠的实验。另外，实验研究应有一定数量的重复观测结果，即实验单位要达到一定数量。避免将个别情况误认为普遍情况，将偶然误认为必然，将实验结果错误推广，同一实验条件下、同一观测指标的多次测量会有变异，多次测量才能描述变异，估计随机误差。实验单位足够多时，才能获得随机误差比较小的统计量。重复的目的是估计和控制实验中的随机误差，提高实验结果的可靠性。样本中包含的实验单位数称为样本含量(样本量)。重复原则的应用就是样本含量的估计。
首先要考虑实验要有足够的例数，能准确重复再现，同时尽可能排除对实验的干扰，它包括：①动物方面，如品种、品系、体重、年龄、性别、饲料及饲养环境等；②仪器方面：准确性、稳定性、电压稳定性及操作熟练程度等；③药物方面：性能、批号、纯度、剂量和注射速度等。此外还有室温、气压、季节等物理因素，甚至实验是在上午还是下午，动物群养或单养等，均应预先考虑清楚，做好设计。
(2)随机化原则：其目的是一切干扰因素分配到各组时只受纯机遇的抽样误差的影响，避免受实验者主观因素的干
扰，减小或避免偏性误差，是实验设计中的重要原则之一。随机化手段可采取随机数字表或小计算机上的随机数字键。
在实验分组时，每个受试对象均有相同的概率或机会被分配到实验组和对照组。随机化是一种实验设计的分组程序，而非“随便”、“随意”和“非选择性”。随机化的意义是保证各种非处理因素在各个实验组和对照组达到均衡，从而显现处理因素的作用，避免各种主、客观因素可能导致的偏性，减少系统误差，提高研究结果的效度。随机化分组是从假设检验结果推论因果关系的基础，确定处理因素与实验结果之间因果关系的前提是随机分组后、施加干预前，所有观察对象都属于同一个总体。
(3)对照原则：确定实验组时，同时设立对照组，即不施加处理因素的实验组，只暴露于非处理因素。对照组除没有处理因素外，其他对实验结果可能有影响的因素(已知、可控的非处理因素)都应该与实验组尽量相同。
常用的对照形式，分为空白对照(blank control)、实验对照(experimental control)、标准对照(standard control)、相互对照(mutual control)、潜在对照(potential control)。空白对照即对对照组不施加干预，对照组的处理因素为“空白”；实验对照即对照组不施加干预，但施加某种与处理因素有关的实验因素，用于处理因素的施加需伴随其他因素，而这些因素又可能影响实验结果时；标准对照组
的干预采用现有“标准”方法或常规方法，主要用于临床试验，当伦理上不允许对对照组患者采用空白对照或假干预，如新药研究采用目前疗效确定的药物作为对照药；相互对照则不专门设立对照组，各实验组间互为对照，如比较几种同类药物的疗效差别：潜在对照也不用专门设立对照组，以过去的研究结果为对照(历史对照)。另外，当实验组和对照组例数相等时，统计学证明其统计效率最高，轻视对照或对照较少是错误的和不妥当的。
抽样和分组必须严格遵守随机原则，主要因素要均衡一致，但抽取哪一只动物。分配到哪一组则按随机数字表或键而定。如果随意拿取动物，先取到的为第一组，依次递推，则反应活泼敏捷不易抓到的动物势必集中到最后几组，各组的条件就有了偏性误差。为此，下面介绍几种主要的分组实验设计方法。
完全随机设计(completely random design)亦称单因素设计，即将受试对象随机分到各处理组中进行试验观察，或分别从不同总体中随机抽样进行对比观察。它适用于两个或两个以上样本的比较，各组间样本量可相等，也可不相等，但是样本相等时统计分析效率较高。
例1．将12只动物随机分配到A、B两组。
(1)先将12只动物编号为1、2……12号，然后在随机数字表内任意确定一个起始点和方向连续取12个随机数字，
并依次抄录于动物编号下。
(2)本例从随机数字表第6行第19、20列起向下读取12个随机数字，取两位随机数字(表4-1)。
(3)将随机数字从小到大顺序排列后得序号R，并规定R=1～6者为A组，R：7～12者为B组。
表4-1 12只动物完全随机分两组结果
例2．将15只动物随机分成三组。
(1)将动物编号如1、2……15号，然后在随机数字表内从某行某列起向某方向读取15个随机数字，取两位随机数字，依次抄录于动物编号下。
(2)将随机数字从小到大顺序排列后得序号R。
(3)规定R=1～5者为A组，R=6～10者为B组，R=11～15者为C组。
(4)本例从随机数字表第5行第17、18列起向下读取15个随机数字(表4-2)。
表4-2 15只动物完全随机分三组结果
注：随机数字06之后随机数字为02，但前面已经出现过，故舍去。
随机分组应注意：
(1)随机数的位数不应小于N的位数：
(2)随机数如果有重号数字应舍弃：
(3)若科研上需要各组例数不等可利用序号(R)调整各组例数。如在例2中要求A组6例，B组5例，C组4例，可规定R=1～6者为A组，R=7～11者为B组，R＝12～15者为C组。
统计假设检验方法：
(1)计量资料：t检验、方差分析或秩和检验等；
(2)计数资料：卡方检验等。
完全随机设计的优缺点：设计及统计分析简单。但是，实验效率不高，只能分析单因素。
将受试对象按某些特征或条件配成对子，然后分别把每对中的两个受试对象随机分配到实验组和对照组，再给予每对中的个体以不同处理，连续实验若干对，观察对子间的差别有无意义。
配对设计的特征或条件：
动物实验常以种属、品系、性别相同，年龄、体重相近的两只动物配成对子；临床疗效观察常将病种、病型、族别、性别相同，年龄相差不超过2～3岁，生活习惯、工作环境等相似的患者配成对子；进行配对设计时应注意不要“配对过头”。例如，研究高血压与钠盐摄入量的关系，如果将高血压患者与非高血压患者按饮食习惯配对后比较钠盐摄入量，由于饮食习惯与钠盐摄入量关系密切，可能会掩盖病例
与对照在钠盐摄入量上的差异；实验者必须在整个研究过程中，始终能辨认属于同一对子的是哪两只动物，因此动物编号是非常重要的；记录实验数据应保持每对的一一对应关系，不能错乱或缺失。计算每对实验数据的差值时，顺序应当一致。
例：取20只小鼠，按性别、体重、窝别配成10对，试将其分配到实验组与对照组中去。
先按配对条件配对，并将对子编号，如、、、……、，然后再在随机数字表上任意指定行列及查找方向，将随机数字依次抄写在“对子号”下。
事先规定，遇单数定为AB顺序，遇双数定为BA顺序。
本例：从随机数字表中第46行31、32列向右查找随机数字(表4～3)
表4-3 20只动物完全随机分三组结果
常用统计假设检验方法
计量资料：配对t检验、配对符号检验、wilcoxon符号秩检验。
计数资料：卡方检验、一致性检验等。
配对实验设计的优点：配对设计可做到严格控制非处理因素对实验结果的影响，同时使受试对象间的均衡性增大，因而可提高实验效率。它与成组的完全随机设计相比较，可
克服受试对象间由于遗传因素的差异所引起的偏差，同时还可以减少样本含量。
是在自身配对设计基础上发展的双因素设计，可在同一对象身上观察两种处理的效应，并能减少误差，提高检验效率。
例如：研究A药治疗高血压的疗效，以传统的抗高血压B药物作对照。经随机化将实验动物分为两组，一组先给A 药后再给B药，另一组先给B药后再给A药。第一、二阶段均为一个月，一、二阶段之间的间歇期为一周。结果见表4-4：
表4-4 两种药物治疗高血压的交叉实验
析因设计是一种多因素多水平交叉分组进行全面实验的设计方法，将两个或多个实验因素的各水平进行实验。
例如：2个因素同时进行实验，每个因素取2个水平，实验的总组合数有22=4个(表4-5)；如果每个因素取3个水平，则总组合数有32=9个，即这9种组合都要进行实验，故一般采用简单的析因实验设计。
析因设计可以提供三方面的重要信息：各因素不同水平的效应大小；各因素间的
表4-5 2×2析因设计
交互作用；通过比较各种组合，找出最佳组合。如果在
一次实验中，当一个因素的水平间的效应随其他因素的水平不同而变化时，因素间存在交互作用，它是各因素效应间不独立的表现。
正交设计适用于多因素分析，可算出各因素不同水平对实验的影响，找出最佳组合。现以L4(23)及L9(34)正交设计结合例子简单介绍(L表示正交设计，4或9表示分4组或9组，23表示3个因素2个水平，34表示4个因素3个水平)。
例1 营养液中有三个因素(Ca2+，K+，Mg2+)，各有2个水平(高浓度、低浓度)，要分析它们对实验的影响，找出最佳组合，可设计如下表4-6：
表4-6 L4(23)正交设计
表中Ca2+的1水平之和为+=，K+的1水平之和为+=…。可以看出，Ca2+的差值绝对值最大，说明Ca2+对实验影响最大，且低浓度好。K+的影响次之，高浓度好。Mg2+的影响最小，高浓度好。结论是以低Ca2+，高K+，高Mg2+为最佳组合。但是，这一组合在实验中并未出现，但正交设计提示这是最佳组合，可安排复试加以验证。
例2 四种药物各有三个水平，用L9(34)正交设计，见表4-7：
由表中可以看出甲药影响最大，应列为主药，大剂量较好。乙、丙、丁三药影响较小，可列为辅药，最佳组合为甲
药大剂量，乙药大剂量，丙药小剂量，不用丁药。按理四种药物各三个水平，应做34=81组实验，现在只做9组就找出了实验中并未出现的最佳组合。
在正式实验前应充分重视预试验的重要性，小规模的预试验是使用少量的动物得到预示性的数据或通过预试验将操作和技术固定并完善，即通过预试验可了解各因素对实验的影响，找出最适实验对象、用药剂量和实验条件及检测指标，如温度、刺激强度、营养液组方等，为正式实验做必要的准备，提高实验的重复稳定性和灵敏度。为此，预试验中应注意以下问题：
表4-7 L9(34)正交设计
(1)实验稳定性：变异系数越小，说明实验波动越小，实验的重复稳定性越好。变异系数CV=。
(2)实验灵敏度：预试验时测定两个有效量(D1、D2)，测定其反应强度(E1、E2)。
计算因变系数，因变系数越小，实验灵敏度越好。因变系数CI=(E2-E1)／(lgD2-lgD1)。
筛选是在预试验或既往经验的基础上，用少量动物对多种药物或造模手段进行实验。一般以P (1)保护性实验(以急性毒性实验为例)：筛选解毒药时，常将各解毒药与毒剂的半数致死量(LD50)合用，连用4只非纯品系动物，如无
死亡，表明该药筛选合格(P (2)概率判别实验：本法应用范围更广，对几只动物用药检测其阳性反应数，就可根据概率论推算出该药阳性率的大致情况，参见表4-8。
表4-8 概率判别实验
(1)动物：多用非纯品系动物(能反应个体差异)，如小鼠，健康雌雄各半，20±2g为宜，日龄达到性成熟。
(2)实验条件：在有控制的室温、光照、饲养和卫生条件下进行。
(3)药物及给药途径：以静脉注射、腹腔注射和灌胃为主，最好和临床上给药途径相同。小鼠的用药量标准为：灌胃给药应小于1ml；静脉注射应小于；腹腔注射应小于1ml。另外，药液pH值及渗透压应在生理范围内。
(4)观察项目和时间：记录毒性反应的症状、原因以及致死时间、致死药量、致死动物数量等，当发现组织病变时，应取材做病理切片，必要时做组织学检查，整个实验观察7d。
(5)实验报告：必须说明实验条件，制定LD50值为全面表达实验结果，应求出
95％可信区间和LD10来表示误差限度和量效关系，通过LD50和LD10算出LD5、LD95以
及回归系数。
(6)LD50测定法：方法很多，有加权机率单位法(Bliss
法)、目测机率单位法、目测图解法、寇氏法(Korlbor)等，对短期内致死药物还可采用序贯法。
(7)对于中毒表现和致死原因的分析应给予充分重视。
(1)预试验：根据经验或文献找出实验动物0和100％死亡的剂量，即上下限剂量(Dn、Dm)。对于无毒性参考资料的药物，一般先配制最大浓度药剂，然后倍比稀释成多个剂量，方法是每组取4只小鼠，按估计剂量梯度依次给药。如某组死亡数为4／4，其前一组为2／4或3／4则以该组剂量定为Dm，如前一组是0／4或1／4，则以该组剂量的倍定为Dm，同法找出Dn，这样找出的Dm，Dn比较可靠，为正式实验提供依据。
(2)分组：以4～9组为宜，各组给药剂量按等比关系排列。
(3)根据实验结果计算LD50：
LD50的95％平均可信限LD50±×(LD84一LD16)／
其中N' 为5％～95％致死率间动物数。
至少采用两种不同种属的实验动物，即啮齿类动物(大鼠、小鼠等)和哺乳类动物(犬、猴等)。一般常采用大鼠和犬两种，雌雄各半，且动物数量不宜太少，要满足统计学处理的要求。动物的进化程度越高，对药物的敏感性越强，慢性毒性实验的周期较长，所以要尽量选用年龄较小的实验动物，而且选用未成年的实验动物在迅速生长时期，可以发现
药物对生长及各组织器官成熟的影响。
慢性毒性实验开始选择的小鼠年龄最好是2～3周，体重8～10g，而大鼠不超过3周，体重50～60g。但是避孕药物的毒性实验则要求必须使用性成熟动物，如小鼠应60日龄以上，大鼠应在120日龄以上。
常用三个剂量组，大动物可用两个剂量组，并严格按要求设动物对照组。高剂量组(LD50的1／10～1／4剂量)应有轻微可见的毒性反应(或者某些化验指标有明确而轻微的变化)。中剂量组按LD50的1／30～1／10定量，最低剂量组应是阈剂量组或是无作用剂量组，具体剂量依据实验目的而定。
最好选择临床试用的给药途径。
最好是临床试用的用药时间(连续给药)的3～4倍，临床用药30d以上者，动物给药至少半年。
包括体征、常规血、尿检查、脏器解剖及肉眼观察、生化指标检查等(如新药则按其国家规定标准核查应有项目)。做病理切片进行组织学检查(二十几个脏器)，必要时行骨髓检查、酸碱平衡、水和电解质代谢等。
由于在慢性毒性实验中，受试药物的给药剂量较低，往往一些观察指标变化程度较小，因此需注意：在给药前要观察并记录预计的观察指标，以利于给药后的比较；在给药期间进行定期指标观察时，对照组需同步观察；实验结束后，
主张将最高剂量组与对照组各留部分动物继续饲养1～2个月，以便对已出现变化的指标进行追踪观察，有助于探讨受试药物对实验动物有无后续作用，以及损伤可否恢复。
按观察记录的结果定论，但不应忽视综合因素及其他因素对结果的影响。
其选择动物最重要的依据是对诱发肿瘤的易感性，所以应考虑物种、品系、年龄和性别。物种的选择对受试物有特定的靶器官时尤为重要。同时还应考虑选择肿瘤自发率低、抗病力强且易管理的实验动物，一般多选用大、小鼠，雌雄各半，100只以上做一组，动物多为近交系的第一代杂交动物。
此点较难，但非常重要，一般使用三个剂量，其中最高剂量应为最大耐受量，理想的最大耐受量不应致死，也不引起可能缩短寿命的毒性表现和病理改变，并且与对照组相比的体重下降不大于10％，中剂量为高剂量的1／4～1／3，低剂量最好相当于或低于人类实际可能接触的剂量，同时应设计好阴性对照组和阳性对照组。
体征，一般症状，定期称体重，最主要是密切观察有无肿瘤发生，如生长有肿瘤，则需要做病理组织切片或电镜观察其病理学变化。
一般以组织学结果判定。
(1)动物选择：最好选用与人类皮肤、黏膜反应比较相
近的动物，如家兔、豚鼠和小型猪等。动物种属依据要观察的指标和模型的合理性进行选择，通常一个实验类型选择一种实验动物进行评价。刺激性实验结果从动物外推到人的可靠性有限，如果用两种动物进行试验得到类似的结果，则会增加从动物外推到人的可靠性。
(2)剂量选择：可选择几种不同浓度的制剂进行实验，其中包括拟用于临床研究的浓度，为临床研究的安全性提供选择依据。可以通过改变给药频次进行剂量的调整。对于局部用膏状制剂，在给药面积不变的情况下，不应通过增加厚度来满足增加给药剂量的目的。
(3)给药途径：一般应与临床给药途径一致，否则应加以说明。
(4)给药部位：一般应选择与临床应用相似的部位。并注意对可能接触到受试物的周围组织的影响。设计剂量和给药频次时，应考虑受试动物给药部位的解剖和生理特点，保证受试物在给药部位的有效暴露时间。
(5)观察指标：首先要进行肉眼观察，详细描述动物局部反应，包括红斑、水肿、充血程度及范围，并以计分的方式表示，同时观察动物的一般状态、行为、体征等；其次进行组织病理学检查，应详细描述给药部位的病理变化，并进行半定量分析、判断，提供相应的组织病理学照片；最后进行可逆性观察，若出现刺激性反应，应进行停药后的恢复期
观察，以明确毒性反应的恢复情况。
通常选用体重300～400g的豚鼠，并需要仔细观察过敏反应的一系列指标。
最好选用同一品种小鼠(纯品系)，体重17～20g，雌性无孕，健康无伤。
目前常选用家兔为本实验动物。在热原实验开始之前进行家兔的体温监测，只有在监测的4h内，家兔的体温差异不超过℃的即可被用来进行热原实验，而且在给约之前的30min内体温差不超过℃的家兔方可给药。其给药途径为耳缘静脉注射。在给药后4h内需要密切监测实验用家兔的体温变化。
1.简述“近交系动物” 2.经至少连续 20 代的全同胞亲兄妹或亲子交配培育而成，同品系内所有个体都可追溯到 起源于第 20 代或以后代数的共同祖先，该品系称为近交系。 3.近亲交配的弊端 固定基因时，有害的隐性基因也会纯合，出现不利的性状而造成育种失败；近交可能导致 多基因之间丧失平衡，从而使高度纯化的动物对不良环境的调节适应能力降低；近交 使动物失去为保持足够生物适合度所必需的最低水平的基因杂合性，从而影响动物生长率，寿命，对疾病的感受性，生活力，体力及繁殖能力。 4.简述“封闭群动物” 以非近交交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖 4 代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。 5.简述“哨兵动物” 指为微生物检测所设置的指示动物，用于监控实验动物饲养环境中病原及病原感染的动 物。哨兵动物一般采用来源于与被监测动物遗传背景相同的、免疫功能正常的清洁级或 SPF级封闭群动物。通常有二个功能： 1. 实验初期意外缺损时的补充； 2. 微生物定期检测 6.简述空气洁净度“级”的含义，各种动物实验环境设施对“级”的要求是什么 级是空气洁净度的计量单位，含义:每立方英尺空气中含有大于等于0.5μm的尘埃粒子数。 屏障环境：洁净度7 级 (英美制一万级)；隔离环境：洁净度 5 级 (英美制一百级) 7.简述营养 动物从外界摄取自身所需要的食物，经消化、吸收，用来维持生命活动的行为或作用。 8.简述标准化饲料 根据不同动物的营养需求和动物的食性，经人工配合、加工而成的营养全面、适口性好、符合微生物要求的饲料。 9.简述颗粒饲料优越性 ①原料配合合理，符合营养标准和不同动物的食性；②加工过程中经过高温、挤压，杀 灭了大量微生物和寄生虫，普通级动物可直接饲喂；③压制成型，避免了动物采食过程 中的大量浪费；④大幅度减少了粉尘；⑤颗粒饲料有利于进一步包装灭菌处理。 10.简述人类疾病动物模型的定义和分类 定义：在生物医药研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和材料。 分类：诱发性动物疾病模型、自发性动物模型、抗疾病型动物模型、生物医学动物模型 11.简述安乐死 在动物实验过程中或结束时，对不欲保留的动物（动物承受不可缓解的疼痛、非存活手 术和样本采集），实施痛苦感最低或者无痛苦感死亡的科学方法。 12.裸鼠的解剖生理特点 ①毛囊发育不良，外观几乎全身没有被毛，称裸体外表，故称“裸鼠”；②胸腺严重萎缩， 仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮。故不能分泌胸腺素，不能使T 细胞正常分化，因而细胞免疫力低下；③IgG 的产生需要T 细胞和巨噬细胞的参与，因此其免疫球蛋白主要是IgM ，只有极少量的 IgG；④自发肿瘤现象罕见，可能与 NK 细胞的活性高有关；⑤裸鼠 易患鼠肝炎和病毒性肺炎；⑥纯合裸鼠母性极差，且受孕率低，乳房发育不良。通常以 纯合雄鼠与带有nu 基因的杂合雌鼠交配，可获1/2裸小鼠；⑦必须饲养在屏障环境中。13.在动物实验设计、实施和完成阶段，有关动物福利和保护环境方面我们应该注重哪些？ 设计阶段 :①动物福利法核心：善待活着的动物，减少死亡的痛苦；②“3R”原则：替代、
!""#$%%&’(&)(细胞与分子免疫学杂志*+,-../0.!11230.45%%$6$&*74 859 ############################################################################################# 第四军医大学实验动物中心":;实验部 向国内外上等级课题开放公告 第四军医大学实验动物中心是一个集繁育、科研及成果转化为一体的综合机构。中心":;饲育部可提供包括裸鼠、",!<鼠、=>?=@A 、,8&、昆明小鼠、BCDEFG 和"<大鼠在内的&个品系不同等级的实验动物，特设恒河猴、小香猪、与比格犬培育基地，现已开始提供合格动物。对外开放寄养观察实验部，配有包括无菌动物实验室、水平层流实验室、:)级负压实验室在内的5H 个实验单元，可供$%%多个实验课题同步进行，并可出据本中心的实验报告和":;动物等级证与设施合格证。现已承接包括日本和香港 在内的合作课题几十项。最近正在进行广州、上海与北京等高等院校博士和博士后课题$%多项，本中心将以“三满意”、“五保证”为服务宗旨，竭诚欢迎全国各科研院所的科技人员使用本中心提供的动物及相关开放实验室。 联系电话：$)&%H$(%$%%李六金主任；*%5H 4))&9&(&姜春陵*生产部4；（%5H ）))&9&H5李杰*实验部46 I’1FC.J .FKF3C9L M112N -O2N A36MFPJ *%5H 458)5%98 地 址：*邮编&$%%)54西安市长乐西路第四军医大学实验动物中心 （图$,见8&)页）。 5N 5Doxycycline 对PC -3细胞侵袭转移的影响采用用 EGF3DQ-..小室法，检测不同浓度的<0PRARA.C3-作用后，:,S )细胞降解1FEGCT-.并穿过(!1孔径的无聚碳酸脂:U:多孔 滤膜的作用。结果表明对照组每5%%倍视野穿过的细胞数平 均为（(5N %9V 9N 75），而8、$%和5%1T @?的<0PRARA.C3-作用后，每5%%倍视野穿过的细胞数分别平均为（57N $V )N 87）、（&N $&V 5N 5$）和（)N 58V %N &9），分别与对照组相比差异显著（W X %N %$），表明随着<0PRARA.C3-浓度的增加，其抑制:,S )细胞侵袭转移的能力越强。 )讨论 前列腺癌是雄激素依赖性型和非依赖型两种癌细胞组成的异质体。常用的治疗方法有性腺切除或用内分泌治疗等。这些方法只能诱导雄激素依赖型细胞凋亡，但不可避免的使其转变为雄激素非依赖型前列腺癌，而对于该种前列腺癌的治疗目前尚无有效的方法，因此，研究其侵袭转移的抑制更显得重要。肿瘤侵袭与转移是多步骤的过程，//:在其中起着重要的作 用。如//:S $的表达水平与结肠、直肠癌及食管癌的不良预后有关Y 9Z 8[。//:S $可作为判定胃癌预后的指标，并可将其用于作为对腹膜复发可能性大的患者进行辅助治疗的依据。/FG\等Y 7[研究了=:]和前列腺癌中//:S 5的表达后， 指出//:S 5在良性前列腺增生组织中的表达很少或几乎不表达，而在前列腺癌中则表达很强，且随着^.-FD03积分的增加而增强，表明金属蛋白酶在肿瘤的转移中起着很重要的作用。骨组织和肺组织是前列腺癌最常见的两个转移部位，"FGA_-‘S "Q-FE1F3Y &[通过体外实验证实，前列腺癌细胞可直接降解骨相关的基质，而在这一过程中//:起了很重要的作用。"EC..等Y ([ 采用原位杂交和a#>印迹法， 检测良性前列腺增生和前列腺癌组织后，发现//:S 5及其组织型抑制剂 （b!/:S 5） 定位于低分化和高分化的肿瘤腺体周边恶性上皮细胞内和囊外侵袭的恶性上皮内，且恶性度越高表达越强Z //:S 5@ b!/:的比值越大。以上都表明，//:在肿瘤的侵袭转移中起了很重要的作用，而肿瘤治疗失败的最主要的原因，就是在于不能控制肿瘤细胞的侵袭和转移。//:在肿瘤的侵袭转移中 发挥着重要作用，对其抑制剂的研究将具有广阔的应用前景。 目前，大部分合成的//:抑制剂（如==S H9），都是一种假肽类衍生物，但这类药物口服效果及局部耐受性均差，从而阻碍了它的发展。<0PRARA.C3-可代表一类化学修饰的四环素类金属 蛋白酶抑制剂，在体内外研究中表明均有抑制金属蛋白酶表达的作用，但国内尚未见关于其抑制前列腺癌侵袭转移的报道。我们的研究表明，<0PRARA.C3-在81T @?就能明显抑制:,S )细胞表达//:S 5，抑制:,S )细胞的侵袭转移，改善其恶性表型，而且其抑制作用具有剂量依赖性。这一发现，为应用<0PR’ARA.C3-治疗高表达//:S 5的前列腺癌提供了实验依据。参考文献： Y $[;CM-a"，".-OT-^B +G ，a0E_=+Z -E F.N IMM-AED 0M O0PRARA.C3-03 _21F3WG0DE3E-AF3A-G A-..D C3cCEG0Y +[N ,F3A-G .-EE Z $HH(Z $5&J )&S 9$N Y 5[,F\CG dZ ]F_3e>N
复习题 1、简述动物实验中3R原则内容及其意义。 Replacement 替代1.尽量使动物一体多用2、用低等动物代替高等动物3、尽量使用高质量动物4、使用恰当的试验设计和统计学方法 Reduction 减少1、用有生命的物体代替动物进行研究2、用数理化方法模拟动物进行研究Refinement 优化1、改善实验设施条件，提高动物实验质量2、改善控制技术，减少对机体的干扰 3R研究的意义 1、作为提升突破技术壁垒能力的载体和具体体现“标尺”，在经济发展和国际贸易中发挥不可替代的重要作用。 2、为科学发展提供了新思路和新方法。 3、体现时代发展、社会进步 2、简述免疫缺陷动物的概念以及生物学特性（主要是裸鼠和联合免疫缺陷鼠）。 指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。 一、T淋巴细胞功能缺陷动物：1、裸小鼠（nude mice）：1）被毛生长异常，呈裸体外表。2）无胸腺，仅有胸腺残迹或异常胸腺上皮，不能使T-cell正常分化，导致细胞免疫力低下。幼龄鼠有残存的未分化的上皮细胞。3）B细胞功能正常，NK细胞活力增强。4）繁育能力差，乳腺发育缺损，以雄性纯合子与雌性杂合子繁育。5）T细胞缺陷可通过移植成熟T细胞、胸腺细胞或正常胸腺上皮得到校正。2、裸大鼠(nude rat)：基因符号为rnu，一般特征似裸小鼠。1）发育迟缓，体重为正常大鼠的70%。2）裸大鼠较裸小鼠对多种传染病更敏感。3）比裸小鼠更强壮、寿命更长。4）体型较大，对大范围的外科手术方法较有利。二、联合免疫缺陷动物1、严重联合免疫缺陷小鼠(SCID mice)：突变基因scid位于16号染色体。1）该突变基因造成编码Ig重链和TCR的基因重排异常，抑制B-cell和T-cell前体的正常分化。2）C.B-17Icr为携带来自C57BL/ka小鼠的免疫球蛋白重链Igh-1b等位基因的 BALB/cAnIcr的同源近交系。3）纯合子血清中无免疫球蛋白，淋巴结、胸腺变小，缺乏体液、细胞免疫功能。饲养于SPF环境中。4）通过移植人免疫组织或免疫细胞，可使SCID 小鼠具有人类部分免疫系统，称为SCID-hu小鼠。
名词解释：实验动物（laboratory animal）：指经人工培育，对其携带的微生物、寄生虫进行严格控制，遗传背景明确，可用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其它科学研究的动物。 实验用动物：是指一切用于实验的动物，除了符合严格要求的实验动物外，还包括家畜和野生动物等。 实验动物与实验用动物：遗传控制不同,微生物控制等级不同,培育的形质和目标不同。 人类疾病的动物模型：是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。 实验动物标准化：遗传质量标准化微生物质量标准化环境标准化营养标准化 按遗传控制标准，实验动物分为：近交系（CH3），突变系（裸鼠），杂交系（F1），封闭群（远交系）（KM小鼠，wister大鼠） 按基因型分：1、同基因型动物（如近交系、F1代） 2、不同基因型动物（如封闭群） 按微生物控制程度分级：普通级，清洁级，SPF级，无菌级（2001年版的国家标准中，大小鼠取消普通级动物，犬、猴只分普通级和SPF级，豚鼠、地鼠和兔仍然分4级） SPF动物定义：除清洁动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。（屏障环境中饲养，种子群来源于无菌动物或剖腹产动物。饲养管理同清洁动物） 无菌动物的特点：形态学及生理学特点： ①形态学：盲肠肥大（增大5～6倍），肠壁薄，易发肠扭转。心脏、肝脏、脾脏相对较小。 ②生理学: 血中无抗体，巨噬细胞吞噬能力弱。体不能合成维生素B和K。无菌鸡生长较快、无菌豚鼠和无菌兔生长较慢。无菌大小鼠与普通大小鼠生长速度相同。 （3)饲养要求：隔离环境中饲养，种子群来源于剖腹产动物或无菌卵的孵化。由于肠道无菌，饲养困难，应注意添加各种维生素。每2～4周检查一次动物的生活环境和粪便标本。 悉生动物：概念：悉生动物是指在无菌动物体植入已知微生物的动物。又称已知菌动物。植入一种细菌的动物叫单菌动物；植入两种细菌的动物叫双菌动物；植入三种细菌的动物叫三菌动物；植入多种细菌的动物叫多菌动物。（由于肠道接种有利于消化吸收的细菌，故饲养较无菌动物容易，形态学和生理学方面与普通动物无异。） 近交系：经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。 特点： 1、其基因纯合度达到98.6%，个体差异小，似同卵双生反应一致重复性好，用少量动物即可获得精确度很高的实验结果，个体相互之间可以接受皮肤、器官移植。 2、隐性基因纯合使许多病态性状得以暴露，可获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型.如高血压、白障、糖尿病.动物模型。 缺点：出现近交衰退。近交衰退是近交过程中动物群体由于基因分离与纯合发生一系列不利于个体或群体发育的变化和现象。
动物实验室的设计布局是规范工作流程和人员、动物、物品等相互关系和移动，并确保实验室安全，此外，对形成屏障结构具有重要意义。本文将从三个防护区（外围防护区、建筑防护区、饲养防护区）和四条控制路线（人员控制路线、动物控制路线、物料控制路线、废物控制路线）等方面详细介绍。 动物实验室 1.外围防护区 外围防护区主要指建筑外围的区域。鉴于实验动物饲养的特殊性，外围可能需要设监控设备、人员进出的控制、卫生防护带等。如果设施内从事涉及高致病性病原微生物的动物实验活动，须考虑设施的安保要求，以及一旦发生意外事故后对周围控制区域、疏散和救援的需求。外围的防护主要通过设置栅栏、围墙等方式实现。鉴于景观的需求，使用栅栏更显人性化。栅栏不应低于2米，栏杆的间距不大于10厘米，栏杆要坚固、易于清洁。 此外，需要设置照明系统、报警系统和视频监控系统，更高级别的防护包括地下的电磁场报警、红外线报警和运动物体报警、低压电击等措施。防护区内一般不布置绿化，以免影响监控，同时也可减少昆虫、老鼠等。为保证正常的外来服务，如邮件、送货、访客等，通过风险评估决定是否需要建设安检、特殊通道、中转站等措施。对控制区域应设置警示牌，避免无意闯入。对防护要求高的设施，
应保证外来车辆不能靠近设施，距离保持至少30米。在外围防护区，宜设专用的外部人员和车辆入口。 2.建筑防护区 建筑防护区主要指动物实验室所在的建筑。建筑内有动物设施和其它设施之分，其它设施可以与动物设施有关，也可以无关;动物设施可以就是建筑的主体，也可以是其部分。需要考虑的主要问题是动物设施环境与建筑物内其它区域环境的相互隔离与相互关系，人员、动物、物料和废物的进出路线。使用时，动物设施及其相关的设施宜集中布置，从事感染动物活动的设施需要单独布置。建筑除主入口外，要考虑设置动物、大型设备和废物的出口和入口。 出于安全考虑，必须评估和明确对门窗的性能要求。在合理控制数量的前提下，对门窗的大小、形状、耐冲击能力、耐火性、保温性、光学特性等均要有要求。可能的风险来自于异常的气候、自然灾害、人为破坏、设备异常等，如，通风系统的异常可造成室内压力急剧变化，造成门窗损坏。 3.饲养防护区 饲养防护区设施基本的形态是由入口、走廊(或通道)、功能间和出口组成。走廊是连接各功能区的纽带，各种通道发挥快捷、隔离、消毒等作用。实验动物设施的特点是不相容的因素多，需要利用走廊和通道对不相容的因素作合理的安排。走廊的形式包括双走廊、单走廊、U型走廊、环廊等。设施内部的安排应根据工作流程和利于控制风险的原则确定，此外，还要考虑工程可行性和日常维护的方便性，可以组成相对独立的单元。 1.人员控制路线 进出动物实验室的人员主要包括动物管理人员、动物实验人员和清洁人员。此外，还有送货人员、维护人员、来访人员、检查人员、安保人员等。为保证各类人员的进出有序，需要合理设计路线和设置不同级别的物理限制。人员的移动具有主动性，可以到达任何区域，要通过SOP和物理控制措施管理人员的移动。
动物实验方案申请书 中国科学院上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所（实验动物管理委员会批准不超过两年期的《动物实验方案申请书》）动物实验方案名称: 动物实验方案编号(由实验动物管理委员会填写) : 动物实验方案研究期限: 动物实验方案首次提交日期: 动物实验方案更新日期（方案到期前个工作日内）: 以下内容由实验动物管理委员会填写 实验动物管理委员会审查意见： 实验动物管理委员会决定: 实验动物管理委员 兽医（签章）：日期: 实验动物管理委员会（签章）: 日期:
★如实验动物管理委员会在审批过程中发现，该实验中有涉及生物安全及伦理审查方面的内容，则由实验动物管理委员会各成员在充分讨论后填写本页内容送生物安全与伦理委员会进行审批： 实验方案中涉及到生物安全及伦理审查方面的内容是： 该内容可能带来的潜在的生物安全风险及伦理考虑点主要是: 如该问题未能得到有效的管理监督及控制,可能的严重后果是: 基于以上原因,可采取的应对方式包括有: *** 动物实验方案参与人员*** 研究组长 姓名: 单位： 办公电话: 移动电话： 电子邮件：传真：
学位：职位： 请在下列方框内填写是或否 [] 是否有参加过实验动物及动物实验的相关培训？ [] 是否有从事动物实验或动物模型的工作经历、经验？ [] 是否有参加过实验动物导致的意外伤害及生物安全培训？ 请简要描述本人与该实验方案中所用的实验动物及动物模型有关的工作经验或培训经历： 紧急联系人 姓名: 单位： 办公电话: 移动电话： 电子邮件：传真： 学位：职位： 请在下列方框内填写是或否 [] 是否有参加过实验动物及动物实验的相关培训？ [] 是否有从事动物实验或动物模型的工作经历、经验？ [] 是否有参加过实验动物导致的意外伤害及生物安全培训？ 请简要描述本人与该实验方案中所用的实验动物及动物模型有关的工作经验或培训经历： 其他人员(如涉及多于一人参与本实验方案，请按需要拷贝并增加本页，至完成所有实验人员信息的填写) 姓名: 单位： 办公电话: 移动电话： 电子邮件：传真： 学位：职位： 请在下列方框内填写是或否 [] 是否有参加过实验动物及动物实验的相关培训？ [] 是否有从事动物实验或动物模型的工作经历、经验？ [] 是否有参加过实验动物导致的意外伤害及生物安全培训？
实验动物学重点整理 1大小鼠年龄、体重、寿命的比较数据？ 成年动物的年龄、体重和寿命比较 小鼠大鼠 成年日龄（天）65-90 85-110 成年体重（克）20-28 200-280 平均寿命（年）1-2 2-3 2动物实验的对照类型？ （一）空白对照： 不给任何措施的情况下观察动物自发变化的规律。家兔白细胞数每天上下午有周期性的生物钟变化。 （二）实验对照： 采用与实验组相同操作条件下对照，如给药实验中的溶媒（Nacl），手术，注射以及观察时的抚摩等都可以对动物发生影响。有人报告，针刺犬的人中穴对休克、心脏血液动力学有改变，但采用空白对照（不针刺）不够，应该设有针刺其它部位或穴部的实验对照。 （三）有效（标准）对照： 常用于药物研究。对一新药疗效可用一已知有效药或能引起标准反应药物做对照，可考核实验方法可靠性，又可通过比较，了解新药疗效和特点（普鲁卡因---对皮肤黏膜穿透力弱，用纳塞卡因---穿透力强，作用快、持久）。（四）配对对照： 同一个体不同眼睛比较对照期和实验期差异（左眼试验，右眼对照）；同一种动物后代分成左右两部分进行对照和实验以比较差异，此法可大大减少抽样误差。实验中可用同卵双胎或同窝动物。 （五）组间对照： 将实验对象分成两组或几组比较其差异。这种对照个体差异和抽样误差比较大，可用交叉对照方法以减少误差。观察某药物疗效可用两组犬先分别做一次实验和对照，再相互交换，以原实验组做对照组，原对照组做实验组重复第一次实验，观察疗效或影响，切记检查指标和条件要等同。 （六）历史对照与正常值对照： 此种对照要慎重，similar background ---条件、背景、指标和技术方法相同才进行对比，否则得出不恰当的甚至错误结论。 3转基因动物的概念、制备过程? 转基因动物： 用物理、化学、生物手段将确定外源基因通过生殖细胞或早期胚胎导入动物染色体，其基因组内稳定整合导入外源基因，能遗传给后代的一类动物,使其获得人类需要新功能。 技术程序：
动物实验室设计布局要求与规范 动物实验室包括普通的动物实验室规划设计和洁净动物实验室规划设计，一般由前区、饲养区、动物实验室、辅助区组成。 1.动物实验室布局的设计:计符合实验室标准和使用要求的产品布局规划;确定实验室内产品的类别规格数量。 2.水电预留位置的设计:在确定了平面布局后，提供全面水电位置图，方便客户工程精准施工。 3.通排风系统的设计:在实验室新建或改造项目中，在规划阶段就参与其中，派专业的工程师到现场与相关的人员联系，根据实验室内通风载体的数量(如通风柜、集气罩、排气罩)设计出完整的通风方案;方案内容包括：建筑内预留排风管井的位置及尺寸，管道的分布及规格。确保通风的载体使用时的风速、排风量、噪声等指标符合国家标准，并与建筑内的空调、消防、照明等线路互不干绕。 4.气路管道系统的设计:根据实验对气体供应的需要，结合现场布局，提供供气系统设计方案，在保证气体纯度的同时，精密调控气体的压力和流量。 5.环保的设计:提供完善的废气净化处理解决方案，使实验中产生的废气得到有效的解决，符合环保的排放指标。 6.产品个性设计:根据实验流程及人员的特殊要求，调整产品结构和功能，设计出个性的产品以满足不同用户的需要。 7.安全设施的设计:按照国际标准，在实验室合理配置安全柜、毒品柜及紧急事故淋洗器，急救洗眼器等安全设施。 动物实验室的级别： 一级普通动物(CV)，系指微生物不受特殊控制的一般动物。要求排除人兽共患病的病原体和积少数的实验动物烈性传染病的病原体。为防止传染病，在实验动物饲养和繁殖时，要采取一定的措施，应保证其用于测试的结果具有反应的重现性(即无论不同的操作人员，在不同的时间，用同一品系的动物按规定的实验规程所做的实验，都能获得几乎相同的结果)。 二级清洁动物(CL)，要求排除人兽共患病及动物主要传染病的病原体。 三级无特殊病原体动物(SPF)，要求到二级外，还要排除一些规定的病原体。其除菌与灭菌的方法，可使用高效空气过滤器除菌法、紫外线灭菌法、三甘醇蒸气喷雾法及氯化锂水溶液喷雾法。 四级无菌动物(GF)或悉生动物(GN)。无菌动物要求不带有任何用现有方法可检出的微生物。悉生动物要求在无菌动物体上植入一种或数种已知的微生物。 在病理学检查上，四类实验动物也有不同的病理检查标准。 一级外观健康，主要器官不应有病灶。 二级除一级指标外，显微镜检查无二级微生物病原的病变。 三级无特殊病原体动物。无二、三级微生物病原的病变。
实验动物学重点
1.实验动物学绪论 2.实验动物质量控制 3.常用实验动物 4.实验动物营养与饲料 5.实验动物环境和设施 6.基因工程动物 7.“3Rs”理论及其研究进展 8.怎样才能作好动物实验 实验动物学绪论 实验动物学：以生物学、动物科学、动物医学、医学,药理学、毒理学等学科为基础，综合发展而形成的一门覆盖 面极广的边缘学科。 实验动物学包括：实验动物，实验动物医学，比较医学，动物实验 实验动物：是指经人工培育的、遗传背景清楚、对其携带微生物和寄生虫实行控制、用于科学实验、教学、检定及 药品、生物制品生产的动物。 实验用动物：实验动物、家畜、野生动物、伴侣动物 概况：实验动物科学内容：实验动物、实验动物医学、比较医学、动物实验 1988年，国家科委发布《实验动物管理条例》 1996年10月，《北京市实验动物管理条例》出台，于2005年1月1日实施 实验动物伦理：是人与实验动物关系的伦理信念、道德态度和行为规范。主要体现在尊重实验动物的价值和权利。 实验动物福利：实验动物的一种康乐状态。在此状态下，其基本需求得到满足，而痛苦被减至最小。 五项基本福利：一，提供适当的清洁饮水和保持健康和精力所需要的食物，使动物不受饥渴之苦 二，提供适当的栖息场所，能够舒适地休息
和睡眠，使动物不受困顿不适之苦 三，做好防疫，预防疾病和给患病动物及时诊治，使动物不受疼痛、伤病之苦 四，保证拥有良好的条件和处置（包括安乐死），使动物不受恐惧和精神上的痛苦 五，提供足够的空间、适当的设施以及与同类动物伙伴在一起，使动物能够自由表达正常的习性 动物实验需要考虑实验动物伦理的几个环节：实验目的确定和必要性评估、实验设计遵循3Rs原则、实验操作过程避免或减轻动物疼痛及恐惧、日常饲养及护理、安乐死 CRO：Contract Research Organization Include: Clinical trial、Preclinical research AAALAC认证（国际实验动物管理评估和认证协会）实验动物学发展趋势：基因修饰技术运用； 实验动物福利与“3Rs”原则； 实验动物商品化及SPF动物广泛应用； 人源化小鼠模型的建立。 实验动物科学发展简史：1909年，Prof. Little 采用近交方法 培育出首个近交系小鼠DBA 1943年，美国Dr. Reynier研制出第一台金属隔离器，饲养无菌 大鼠 1948年，美国成立实验动物管理小组，后又成立实验动物科 学学会（AALAS） 1966年，美国国会批准《实验动物福利法案》 1982年，第一例转基因小鼠问世 实验动物学、比较医学等专业的设立及建立相应培训制度 我国实验动物科学发展概况：1918年，原北平中央防疫处开 3
如何设计动物实验 一般来说，动物实验的研究工作应该明确描述，研究的目的和/或者需要验证的假说。1、选择特定动物模型的原因。2、动物种、品系、来源和类型。3、每个独立实验步骤的详细描述，包括研究设计和使用动物数量。4、数据分析所用的统计学方法。动物实验设计有重要的意义的意义1、正确的动物实验设计对提高科学研究质量、发表高水平的学术论文非常重要2、目前许多动物实验质量不高。3、一个好的实验设计，对统计学分析来说帮助很大，可以使问题变得更加容易解决4、一个不正确的实验设计，导致结果信息无用。实验设计的主要目的一是保证所测变量的任何差异是由处理造成的，而不是其他非对照变量引起；另一个目的是通过控制确定的变量在尽可能小的范围内，减少所测反应的变异性，这样对处理效应的评介更准确。我将它分为以下几个步骤 一、实验设计的最初步骤 1、查阅文献 A: 明确研究焦点B：明确方法 C：明确模型D：评估实验 2、科研方法 A：观察和描述科研中的现象B：系统的陈述问题和解释问题的假说C：利用假说预测新的观察结果D：验证假说 3、问题的陈述、研究的目标和提出假说 ?问题提出：实验将说明的问题是什么，意义 ?研究目标：总目标，特殊问题 ?假说：对每一个至少给出两个预计结果 ４、动物模型的确定 ?使用系统发育水平最低的动物，符合３Ｒ原则 ?使用的动物具有研究要求种属或品系专一特点，特定研究目的必须特点?实验期间动物模型维持条件 ?动物模型来源渠道 ?最终确定动物模型前征询实验动物兽医意见 ５、实验合作者的确定 ?在研究的过程中，明确应用的试验技术操作，并确认具有相应操作专长的人员来完成。 ?让合作者了解实验：设计、计算、样品收集．．．． ?实验动物中心可以提供动物实验有关技术操作培训及昂贵设备服务 二、动物实验设计 １、研究方案 根据问题、目标、假说，提出实验操作安排的计划并文字化 考虑的方面： A：动物模型持续时间B: 模型中预期疾病的进程（决定测定的最适时间点） Ｃ：人员参加的时间，实验花费Ｄ：给药方法 Ｅ：风险评估Ｆ：统计学方法选定 ２、实验单元 可以是一个动物，也可以是一组动物群体
关于实验动物学生物医学等领域的应用的研究 摘要：在医学生物学的发展过程中，实验动物的重要性已愈来愈被人们所认识。合理地应实验动物对达到预定的实验目的起着至关重要的作用。人类各种疾病的发展过程十分复杂,要深入探讨其疾病的发病及防治机制是不可能也不应该在病人身上进行的,但可以对动物各种疾病和生命现象的研究进而类推到人类,而实验动物又容易感染类似人类的一些疾病,对动物这些疾病的研究结果,可以应用于人类的类似疾病,也有利于其他动物类似疾病的预防和治疗。但另一方面，动物权利论—生态伦理学的一个流派,主张动物和人类一样,也拥有天赋的生存权和自由权。因此，医学工作者应以科学、认真、人道的态度来进行动物实验。 关键词：实验动物学；应用； 生命科学是21世纪的领衔学科群，目前从事这一行业的人是一群名副其实的21世纪追梦人，这群追梦人明天可能取得的成就无疑会造福于人类1中国科学院生物学部生命科学发展战略调研小组．迎接生命科学世纪的挑战口[J]、世界科技研究与发展．2001：23（I）：I-6。但生命的许多研究领域都依赖于实验动物借助于实验动物，可以开展有关生命现象及其本质的许多研究。通过动物实验，可以对化学药物和生物制品进行安全和效果评价，实验动物可以用作人类和动物疾病的模型．研究许多疾病的发生发展及其结构和机能上的变化，探索和评估诊疗方法。以实验动物为材料,开展医学实验研究,进行生命基本规律和病理发生机制的研究并通过推演、类比解决生命科学和医学中的重大问题[2[2施新猷,王四旺,顾为望,等·比较医学[M]·西安:陕西科学技术出版社, 2003·15-25· 因此，若没有优质的实验动物，虽有优秀的科研人员精密的仪器，也根本无法准确、全面、多方位、多层次地了解和回答生命科学．实验动物学是现代科学技术的重要组成部分,是生命科学的基础和重要支撑条件,是衡量现代生命科学研究水平的重要标志[3白晶.动物实验“3R”原则的伦理论证[J].中国医学伦理学,2007,20(5):48~50. 但是，近年来由于动物保护运动的兴起,保护动物权利的呼声愈来愈高涨,动物实验面临动物权利论的伦理挑战。鉴于以上本文对实验动物在生物医学上的应
Laboratory Animal Research Center of Tsinghua University Requisition Form for Cas9/sgRNA embryo injection Services Date Received (LARC Use Only)______________ 以下请同学们填写： Principle Investigator______________ Contact Person____ _ _______ Contact Phone ______________ Contact E-mail Type of knockout/knockin mice (please check “√”) __ KO ___ CKO ___Knockin Gene to be KO/KI_______________ GeneBank ID gRNA construct _______________ mRNA Concentration_______ _ Cas9 construct________________ mRNA Concentration_____ __ ___ _ Purification method_____ ____ ____ Resuspension buffer used (MUST be RNAase free)_ ____ Please attach a labeled photograph of the gel demonstrating the quality of the mRNA： 假如gel photo表明了有可能有降解，请重新转录、纯化： 说明： 1.中心没有存放和处理RNA 设备，每次注射当天提前通知送注射样品，请当天上午送样之前一定要 经过跑胶验证RNA质量，是否降解，同时发邮件给我们验证胶图。下面胶图对照请参照（左KI 右KO）
实验动物学Laboratory Animal Science 是研究有关实验动物和动物实验、融合了生物学、医学与畜牧兽医学的一门新兴、交叉学科。 特点：A.综合性学科B.应用性强C. 发展迅速 实验动物Laboratory Animals经人工培育或人工改造，对其携带的微生物实行控制、遗传学背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定以及其它科学实验的动物。 特点：人工饲育、微生物控制、遗传背景清楚、应用要求、质量标准 实验用动物Animals for Research指所有用于动物实验的动物，包括实验动物。 实验动物和实验用动物的区别：实验用动物是指所有用于动物实验的动物，包括实验动物、野生动物、甚至观赏动物等。而实验动物是为研究的需要而培育的标准化的动物。确定是否是实验动物，要经过一系列检测，如微生物和遗传基因等，并要求达到一定的质量标准. 实验动物遗传控制程度分类 远交（封闭）群动物(Outbreed stock, Close colony) 基因突变动物(mutant stock) 近交系动物(Inbred strain): 嵌合体(Chimera) 重组近交系(Recombinant inbred strains) 同源近交系(Cogenic inbred strains) 分离近交系(Segregating inbred strain) 杂交群动物(Hybrids) 实验动物微生物控制程度分类 无菌动物(Germ-free animal) 悉生动物(Gnotophoric animal) SPF动物(Specific pathogen-free) 清洁动物(Clean animal) 普通动物(Conventional animal) 根据对饲养环境控制分类 Isolation system（隔离系统）animal; Barrier system（屏障系统）animal; Semi-barrier system （半屏障系统）animal; Open system（开放系统）animal. AEIR 动物(Animal)设备(Equipment)信息(Information)试剂(Reagent) 近代实验动物学发展特点 1实验动物生产技术逐步完善 2实验动物品种增加 3有关实验动物的法规日趋完善 4充分利用现有动物资源 5开展实验动物附属设施及动物实验技术的研究 6转基因（遗传工程）技术的应用 7遗传学和微生物学监测方法的研究 实验动物研究内容 实验动物遗传学(Laboratory Animal Genetics)是应用遗传调控原理, 控制实验动物的遗传特征,培育新的实验动物品系和多种实验动物模型, 以实现实验动物标准化的目的. 实验动物微生物学(Laboratory Animal Microbiology)是研究实验动物的细菌、病毒、寄生虫的种类、特性及其与宿主的相互关系，并进一步研究其对实验动物与动物实验的影响 实验动物生态学(Laboratory Animal Ecology)是研究实验动物与环境相互关系，研究对实验动物与动物实验有利的环境条件; 实际上主要研究气候因素, 理化因素, 生物因素, 栖居环境对实验动物的影响. 实验动物营养学(Laboratory Animal Nutrition)是研究饲料与实验动物机体生长、发育、繁殖、健康及实验结果关系的分支学科. 实验动物医学(Laboratory Animal Medicine)是专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、预防及其在生物医学领域中应用的分支学科.
一、实验动物、近交系动物、转基因动物、屏障环境 实验动物(Laboratory Animal):是指经人工饲养、繁育，对其携带的微生物及寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，应用于科学研究、教学、生产和检定以及其他科学实验的动物。包括四个基本内涵： 1.遗传背景明确（近交系、封闭群、杂交群） 2.对携带微生物和寄生虫实施控制（普通动物、清洁动物、无特定病原体动物、无菌动物） 3.在特定的环境条件下，人工培育而成的动物 4.应用范围明确 近交系(Inbred Strain)是指至少连续经过20代以上全同胞兄妹或亲子交配，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。近交系动物的近交系数（Inbreeding Coefficient）应大于99%。近交系动物的特点： 1．基因纯合性和同基因性 2．各品系均具有独特的特性 3．研究结果的一致性 4．可作为有价值的动物模型 5．具有标准实验材料特性 6. 遗传背景清楚 通过实验手段将新的遗传物质(外源性的基因片段)导入到动物的胚细胞中，并能稳定的遗传，由此获得的动物称为转基因动物。常用的方法有显微注射法、逆转录病毒载体法、胚胎干细胞介导法、精子载体法、电转移法、基因直接导入法等。 屏障环境：与外界隔离，是饲养清洁级动物和SPF级动物的设施。进入实验动物生存环境的空气须经过滤净化处理，其洁净度相对于10000级，进入屏障内的人、动物和物品如饲料、水、垫料
及实验用品等均需有严格的微生物控制。 二、实验动物环境设施分类 实验动物设施是指实验动物和动物实验设施的总和。一个设施可以大到动物中心或生产繁殖机构，小至某一实验动物室。总体的原则是提供实验动物最适宜的环境，保障实验动物的质量和为动物实验的准确性提供可靠保障。 （一）、按其功能分类 1．动物生产设施（Animal Production Facility）指用于实验动物的饲育繁殖、生产的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。 2．动物实验设施（Animal Experimental Facility）指用于研究、试验、教学、生物制品、药品生产、检定等为目的进行实验动物饲育、试验的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。 3．特殊动物实验设施（Special Animal Experimental Facility）指用于感染、毒理动物实验、病原微生物和细胞培养、重组DNA、转基因动物实验、克隆和胚胎干细胞、细胞实验和应用特殊化学物质等进行实验的建筑物、设备以及包括运营管理在内的总和。 （二）按微生物控制程度分类 1．普通环境（Open System） 直接与外界大气相通，是饲养普通级实验动物的场所。饲料、饮水要符合卫生要求，垫料要消毒，饲养室内要有防鼠、防昆虫等措施。 2．屏障环境（Barrier System） 与外界隔离，是饲养清洁级动物和SPF级动物的设施。进入实验动物生存环境的空气须经过滤净化处理，其洁净度相对于10000级，进入屏障内的人、动物和物品如饲料、水、垫料及实验用品等均需有严格的微生物控制。 3．隔离环境(Isolation System) 与外界环境完全隔离的环境内。工作人员通过隔离器上组装的无菌手套进行操作，不直接接触动
基本概念： 实验动物：指经人工培育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确，来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。 实验用动物：指一切用于科学实验的动物。 动物实验：为科研、教学、药物检定等目的，对实验动物进行物理、化学、生物等因素处理，观察其反应，获得实验数据，解决科研中问题的过程。 实验动物学：研究动物实验和实验动物的科学。 近交系及特点；经至少连续20代的全同胞兄妹交配或亲代与子代交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。 比较医学：对实验动物与人类基本生命现象的异同，进行比较研究。通过研究实验动物与人类的共性探讨人类相应疾病的发生、发展规律。通过研究实验动物与人类的差异寻找治病的方法和手段。 动物福利：就是让动物在康乐的状态下生存,在无痛苦的状态下死亡。即动物无任何疾病、无行为异常、无心理紧张压抑和痛苦等。基本原则包括:让动物享有不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害的自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由以及表达天性的自由。实验动物学在生物医学研究中的意义：AEIR——实验动物、设备、信息、试剂。 实验动物的营养需要包括：维持需要（即维持动物正常体温、呼吸、心跳、基础代谢等各项基本生命活动及满足动物随意活动的需要）；生产需要（就是供给动物生长、妊娠、泌乳、产肉、产蛋等生产活动的需要。） 封闭群及特点；以非近亲交配方式繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群。 品种与品系；指具有相似的外貌特征，独特的生物学特性以及稳定的遗传性能，共同遗传来源和一定遗传结构的动物群体。 近交系数；指群体中某个个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率。Fn=〔1-(1-△F)n 〕×100%（越亲越高） 全同胞△F=19.1% 同父异母△F=11.0% 堂兄妹△F=8% 亲子交配△F=19.1% 近交衰退；指在近交过程中动物群体由于基因分离和纯合而产生的不利于个体和群体发育的现象。包括： 1.由于有害隐性基因的纯合，出现遗传缺陷或某种疾病发生率的提高。 2.影响繁育如产子数下降、母性不良。 3.个体发育不良，对环境的适应性差。