如何合理地設(shè)計動物實驗？看這篇文章就夠了 ！
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發(fā)表時間：2025-08-12
動物實驗作為臨床前研究的核心內(nèi)容，其中實驗動物是藥物臨床前研究的最重要的實驗材料和對象，科學合理應(yīng)用實驗動物是關(guān)系到臨床前研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
在開展臨床前整體動物實驗時，如何合理地設(shè)計動物實驗從而科學有效地闡釋實驗結(jié)果是至關(guān)重要的。
臨床前動物實驗設(shè)計
1.動物的選擇
在剛開始設(shè)計動物實驗時，可能很多人都會有這樣的疑問：在進行臨床前的研究過程中我們究竟該如何選擇實驗動物的種屬呢？
根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵髞磉x擇，實驗動物選擇一般需要滿足以下原則：
相似性原則：研究對象各方面（功能、代謝、結(jié)構(gòu)等）與人類相似的動物。（使用系統(tǒng)發(fā)育水平最低的動物，符合3R原則中的替代原則）
2.特異性原則：解剖、生理特點符合實驗?zāi)康囊蟮膶嶒瀯游铩?/p>
3.標準化原則：遺傳背景清楚，模型性狀顯著且穩(wěn)定。
4.經(jīng)濟易獲性原則：易獲得、價格便宜、易飼養(yǎng)。5.適宜規(guī)格原則：選用與實驗要求相適應(yīng)的實驗動物規(guī)格。
（1）年齡：一般選擇成熟后青壯年動物。
（2）體重：在正常營養(yǎng)狀態(tài)和飼養(yǎng)條件下，體重與年齡有一定相關(guān)性。
（3）性別：同品種不同性別動物對外界刺激反應(yīng)一般不一致。
注：實驗動物應(yīng)由取得實驗動物許可證的單位提供，并提供動物的種屬、品系、來源、年齡、性別、體重、飼養(yǎng)環(huán)境和條件、動物飲食、動物健康狀況（包括意外死亡）等信息。
2.實驗分組
實驗設(shè)計應(yīng)進行合理分組，注意設(shè)置全面的對照組。
在實驗中設(shè)立對照組動物，是為了與實驗組動物有一個直接對應(yīng)的關(guān)系，以消除過多變量和未知變量對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。動物實驗中的對照實驗一般可分為空白對照、陽性對照和陰性對照。
動物分組時必須將動物隨機分配到實驗各組，以確保研究的變量在各組中不會導致偏差數(shù)據(jù)。
3.動物數(shù)量的確定
樣本含量是指動物實驗所需要的動物數(shù)量。樣本含量過小，抽樣誤差大，推論總體的精密度和準確度都比較差，不能發(fā)現(xiàn)實際存在的差別；樣本含量過大，首先不符合動物福利，同時也浪費人力、物力、財力和時間。
針對不同的研究目的，樣本含量有不同的確定方式，有的實驗是得到足夠的組織標本進行分析、有的實驗是利用少量動物進行預(yù)實驗或初步探索性實驗、有的是進行一個假設(shè)的驗證的正規(guī)實驗。
需注意以下兩點：
（1）由于考慮實驗中動物死亡、剔除等因素，實驗中各組實際使用的動物數(shù)量應(yīng)比理論上計算的樣本量適當增加。
（2）不均衡設(shè)計的應(yīng)用。在一個研究中，并不要求各組都有相同數(shù)量的實驗單位。實際上，我們通?？梢栽O(shè)計一組的實驗單位多于其他組。最常見的不均衡設(shè)計是高劑量組動物較多，以彌補研究中動物死亡造成的數(shù)據(jù)丟失，或低劑量組動物數(shù)較多，以提高閾值水平效應(yīng)檢測的靈敏性或確定無效應(yīng)的可信性。
4.實驗數(shù)據(jù)的獲取
除了一些傳統(tǒng)常規(guī)的取材后檢測（組織學、組織形態(tài)學指標、病理生理生化指標等），隨著小動物成像技術(shù)的發(fā)展，活體成像這種非侵襲性成像在研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。
5.數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析
幾乎所有的實驗的結(jié)果，包括有非常明顯的實驗效果的實驗結(jié)果，都需要用適當?shù)慕y(tǒng)計分析方法進行評價。
數(shù)據(jù)的分析應(yīng)主要圍繞研究的目的進行，對實驗的假設(shè)進行驗證。同時，數(shù)據(jù)分析的主要目標是提取數(shù)據(jù)中所有能被解釋的有用信息，考慮生物的變異和實驗所產(chǎn)生的誤差對研究結(jié)果的影響，尤其是防止抽樣誤差對于實驗（治療）效果的錯誤判斷的重要工具。
生物統(tǒng)計學處理數(shù)據(jù)的方法很多，最常用的統(tǒng)計學方法有：各組間計量資料的比較用方差分析法（F檢驗，one-way anova單因素方差分析），各組間計數(shù)資料的比較用卡方檢驗，通過概率計算得出各組間差異是否具有顯著性意義。
一般認為兩組數(shù)據(jù)之間差異概率P≤0.05具有顯著性意義，P≤0.01具有極顯著性意義，表明兩組數(shù)據(jù)之間的差異不是抽樣誤差，而是處理因素作用所致。
現(xiàn)在一般實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學處理有專用軟件，如SPSS、SAS、SYSTAT、GraphPad Prism、R語言等。
實驗報告內(nèi)容
1.實驗?zāi)康?/p>
根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計特征和預(yù)期適用范圍，申請人確定實驗?zāi)康?。對于多孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，需要證明多孔結(jié)構(gòu)能夠與周圍骨組織形成骨整合。對于可降解產(chǎn)品，需要證明材料的降解速率與新骨形成的速率基本匹配。
2.植入樣品
提供實驗樣品和對照樣品在理化表征、加工過程、滅菌方法等方面的比較信息。
3.實驗動物
實驗動物應(yīng)由持有實驗動物許可證的機構(gòu)提供，并提供動物的種類、品系、來源、年齡、性別、體重、飼養(yǎng)環(huán)境和條件、飲食情況以及動物健康狀況（包括意外死亡）等信息。在綜合考慮觀察時間點、各時間點的觀察指標以及各觀察指標所需的樣本量后，計算所需的實驗動物數(shù)量。
主營項目
1. 動物實驗
動物飼養(yǎng)、疾病造模、行為學檢測、心功能、無創(chuàng)血壓、血常規(guī)、全自動生化檢測等
2. 細胞實驗
CCK8/MTT、原代細胞分離、流式細胞實驗、細胞劃痕、侵襲、遷移、EDU染色、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定株
3. 分子生物學
PCR檢測、熒光定量PCR、絕對定量PCR、端粒酶長度、pull down、雙熒光素酶、SSR、SNP檢測等
4. 蛋白實驗
WB、Co-IP、酵母雙雜
5. 病理實驗
HE染色、免疫組學、電鏡
6. 生理生化實驗
肝腎功能、抗氧化、免疫反應(yīng)等生理免疫指標;動植物營養(yǎng)指標、微量元素、重金屬、酶活等。
7. 多組學實驗
基因組、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白組、代謝組、微生物多樣性、宏基因組、生信分析
8. 整體課題實驗
方案設(shè)計、整體實驗交付、標書寫作、論文潤色、協(xié)助投稿
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