1、南方医科大学实验动物中心第一部分：动物实验设计和实施的基本过程第一部分：动物实验设计和实施的基本过程一、选择研究题目一、选择研究题目1、广义的选择、广义的选择2、狭义的选择、狭义的选择3、政府法规需要、政府法规需要正确选题应遵守的几个正确选题应遵守的几个基本原则基本原则；1、科学性：是指选题应建立在前人的科学理论和实验基础上，而、科学性：是指选题应建立在前人的科学理论和实验基础上，而不是毫无根据的胡思乱想。不是毫无根据的胡思乱想。2、目的性：指选题应具有明确的理论意义和实践意义，要能解决、目的性：指选题应具有明确的理论意义和实践意义，要能解决具体问题。具体问题。3、创造性：指选题应具有自己独到
2、之处，或提出新规律、新见解、创造性：指选题应具有自己独到之处，或提出新规律、新见解、新技术、新方法，或是对旧有的规律、技术、方法有所修改、补充。新技术、新方法，或是对旧有的规律、技术、方法有所修改、补充。4、可行性：是指选题应切合研究者的学术水平、技术水平和实验、可行性：是指选题应切合研究者的学术水平、技术水平和实验条件，还要结合研究者的工作基础，使实验能够顺利实施。条件，还要结合研究者的工作基础，使实验能够顺利实施。二、提出假说二、提出假说假说提出的一般过程假说提出的一般过程：1、观察和记录所有相关的信息（包括研究者已开展的初步实验结果）、观察和记录所有相关的信息（包括研究者已开展的初步实验
3、结果）2、分析和归类这些信息、分析和归类这些信息3、在这些信息的基础上提出假说、在这些信息的基础上提出假说三、选择研究材料三、选择研究材料主要是用于制作实验需要的动物模型主要是用于制作实验需要的动物模型注意：注意：需要特殊品种品系需要特殊品种品系的动物进行实验时，尤其是需要的动物进行实验时，尤其是需要从从国外进口国外进口相关实验动物进行动物实验时一定要提前做工相关实验动物进行动物实验时一定要提前做工作，否则会影响实验开展。作，否则会影响实验开展。四、准备研究方案四、准备研究方案1、示意性的实验设计，包含了实验过程中的各种处理、示意性的实验设计，包含了实验过程中的各种处理2、对实验操作过程的解说
4、和测量方法的描述、对实验操作过程的解说和测量方法的描述3、简述可能对动物造成的不适、简述可能对动物造成的不适4、应用动物的、应用动物的例数例数和所用的和所用的统计学方法统计学方法都应当加以说明都应当加以说明5、简述实验准备情况，包括准备的方法、过程和分析的资、简述实验准备情况，包括准备的方法、过程和分析的资料料6、实验中的一些实际情况：人员需求、实验负责人姓名、实验中的一些实际情况：人员需求、实验负责人姓名、所需经费所需经费五、五、动物实验前的条件准备动物实验前的条件准备主要内容：准备好实验仪器、药品、试剂和实验动物。主要内容：准备好实验仪器、药品、试剂和实验动物。实验条件的准备实验条件的准备
5、要求是尽可能使实验手段和实验方法标准化。要求是尽可能使实验手段和实验方法标准化。实验仪器实验仪器必须校准，必须事先熟悉仪器使用方法。必须校准，必须事先熟悉仪器使用方法。a、还要和相关科室联还要和相关科室联系，达到部分仪器共享使用的目的。同时注意某些学科不太常用的仪器系，达到部分仪器共享使用的目的。同时注意某些学科不太常用的仪器设备是否存在，是否会影响实验指标的检测；设备是否存在，是否会影响实验指标的检测；b、测定动物生理、生化、测定动物生理、生化、生物电和器官功能指标的各种分析仪器和描记仪，如半导体测温计、动生物电和器官功能指标的各种分析仪器和描记仪，如半导体测温计、动物血压表、多导生理记录仪
6、等设备。物血压表、多导生理记录仪等设备。药品药品的纯度应有明确要求，试剂的配制必须严格遵守操作规程，尤其是的纯度应有明确要求，试剂的配制必须严格遵守操作规程，尤其是麻醉剂的使用。麻醉剂的使用。器械器械准备、实验场所消毒与器具配套等也要落实，特殊器械是否准备：准备、实验场所消毒与器具配套等也要落实，特殊器械是否准备：如显微外科或眼科手术器械。如显微外科或眼科手术器械。实验动物的准备实验动物的准备购入或领取实验动物前，应进行各项计划的核实，检查各项实验前的购入或领取实验动物前，应进行各项计划的核实，检查各项实验前的准备工作，如动物笼盒数量、饲养室卫生及消毒情况。准备工作，如动物笼盒数量、饲养室卫生
7、及消毒情况。购入或领取实验动物时，应向供应部门索取所用动物的遗传背景和微购入或领取实验动物时，应向供应部门索取所用动物的遗传背景和微生物控制质量资料、以及动物品系、年龄、体重、胎次等资料。生物控制质量资料、以及动物品系、年龄、体重、胎次等资料。根据实验观察时间长短的需要，同时购入或领取相应数量的根据实验观察时间长短的需要，同时购入或领取相应数量的饲料和垫饲料和垫料料。若是从外地购入动物需长途运输时，还应考虑到途中各种因素对动物若是从外地购入动物需长途运输时，还应考虑到途中各种因素对动物的影响，如运输环境的温度，湿度、饮食。尤其注意途中污染和窒息的影响，如运输环境的温度，湿度、饮食。尤其注意途中
8、污染和窒息死亡以及应激反应等问题。应死亡以及应激反应等问题。应隔离检疫隔离检疫并提供并提供3周左右的动物适应期。周左右的动物适应期。若是购入或领取清洁级以上实验动物，应采用带有空气过滤膜的无菌若是购入或领取清洁级以上实验动物，应采用带有空气过滤膜的无菌运输罐或带有滤帽的笼盒运输，严格检查其密封状况。运输罐或带有滤帽的笼盒运输，严格检查其密封状况。术前准备：术前术前准备：术前3天单笼饲养，术前天单笼饲养，术前824小时禁食、禁水。小时禁食、禁水。六、预六、预 实实 验验 是在动物实验前对正式实验进行初步实验。目的在于检查各项准备是在动物实验前对正式实验进行初步实验。目的在于检查各项准备工作是否完
9、善，实验方法和步骤是否切实可行，测试指标是否稳定可靠，工作是否完善，实验方法和步骤是否切实可行，测试指标是否稳定可靠，初步了解实验结果与预期结果的距离，从而为正式实验提供补充、修正初步了解实验结果与预期结果的距离，从而为正式实验提供补充、修正的意见和经验，是动物实验必不可少的重要环节。预实验可用少量动物的意见和经验，是动物实验必不可少的重要环节。预实验可用少量动物进行，进行，实验方法和观测指标应该和正式实验一样实验方法和观测指标应该和正式实验一样，但预实验的结果不能，但预实验的结果不能归入正式实验的最后结果中一同分析。归入正式实验的最后结果中一同分析。七、实验的详尽方案和实施七、实验的详尽方案
10、和实施1、需要准备一个动物实验的日程表，写上简单明了的实验方案，实验过程、需要准备一个动物实验的日程表，写上简单明了的实验方案，实验过程应该描述清楚，注明对实验动物品种、品系的选择，动物的营养、饲喂方式应该描述清楚，注明对实验动物品种、品系的选择，动物的营养、饲喂方式和时间的选择，和时间的选择，样本的采集样本的采集和和安乐死安乐死的方式。的方式。2、详细的草案还应该包括实验者、实验动物和实验技术等几个方面的问题。、详细的草案还应该包括实验者、实验动物和实验技术等几个方面的问题。实验技术如实验技术如给药途径和方法给药途径和方法、术式、术式、麻醉方法麻醉方法和深度、复苏和抢救措施等。和深度、复苏和
11、抢救措施等。3、实验结束时收集所有的实验资料，进行各种后续指标的检测，包括运用、实验结束时收集所有的实验资料，进行各种后续指标的检测，包括运用数学统计的方法分析处理实验数据。数学统计的方法分析处理实验数据。4、分析结果是否证明了原来的假设。、分析结果是否证明了原来的假设。“安死术安死术”的概念的概念：即安乐死术，是指以人道的方法处死动物过程。在：即安乐死术，是指以人道的方法处死动物过程。在处死动物的过程中尽量减少动物的惊慌、焦虑，使其安静地、无痛苦地处死动物的过程中尽量减少动物的惊慌、焦虑，使其安静地、无痛苦地死亡。死亡。安死术的常用方法安死术的常用方法颈椎脱位法：是将实验动物的颈椎脱臼，脊髓
12、与脑髓断开，动物无痛颈椎脱位法：是将实验动物的颈椎脱臼，脊髓与脑髓断开，动物无痛苦死亡，大、小鼠最常用。苦死亡，大、小鼠最常用。空气栓塞法：处死兔、猫、犬等较大动物常用此法，兔、猫为空气栓塞法：处死兔、猫、犬等较大动物常用此法，兔、猫为20-40ml，犬为，犬为80-150ml.放血法：一次性放出动物大量血液致使死亡，动物安静，痛苦少，脏放血法：一次性放出动物大量血液致使死亡，动物安静，痛苦少，脏器无损伤，采集病理切片很有利。可用于小鼠、大鼠、兔、犬等。器无损伤，采集病理切片很有利。可用于小鼠、大鼠、兔、犬等。断头法：剪刀剪头，大量失血死亡。脏器含血量少，适于采样。断头法：剪刀剪头，大量失血死
13、亡。脏器含血量少，适于采样。药物法：药物法：药物吸入：吸入有毒气体或挥发性麻醉剂。适用于小鼠、豚鼠等药物吸入：吸入有毒气体或挥发性麻醉剂。适用于小鼠、豚鼠等小动物。药物有小动物。药物有CO2、CO、乙醚、氯仿等。、乙醚、氯仿等。药物注射：药物注射致死，适用于豚鼠、兔、犬等较大动物。药药物注射：药物注射致死，适用于豚鼠、兔、犬等较大动物。药物有氯化钾、巴比妥类麻醉剂等。物有氯化钾、巴比妥类麻醉剂等。采用安死术必须符合的采用安死术必须符合的标准标准死时无惊恐、疼痛表现死时无惊恐、疼痛表现。使其在最短时间内失去意识迅速死亡。使其在最短时间内失去意识迅速死亡。方法可靠且可重复。方法可靠且可重复。对操作
14、人员安全。对操作人员安全。采用的方法要与研究要求和目的一致。采用的方法要与研究要求和目的一致。对观察者和操作者的情绪影响最小。对观察者和操作者的情绪影响最小。对环境的影响最小。对环境的影响最小。需要的机械设备简单、价廉、易操作。需要的机械设备简单、价廉、易操作。1.处死动物地点应远离并与动物房隔开。处死动物地点应远离并与动物房隔开。八、评估和报告八、评估和报告1、标题和实验者：包括所有参与实验研究的人员。、标题和实验者：包括所有参与实验研究的人员。2、摘要：简要介绍实验研究的目的、实验设计、实验方法和结论。、摘要：简要介绍实验研究的目的、实验设计、实验方法和结论。3、导论：简单地介绍相关的背景
15、知识、国内外类似研究现状，提出可能的、导论：简单地介绍相关的背景知识、国内外类似研究现状，提出可能的假设。如果假设不成立的话陈述一下预期的结果。假设。如果假设不成立的话陈述一下预期的结果。4、材料和方法：、材料和方法：5、实验结果：通过图形、表格和文字等将实验结果展示出来，文字要简介、实验结果：通过图形、表格和文字等将实验结果展示出来，文字要简介扼要。扼要。6、实验结论：简单扼要的得出实验结论，说明假设被证明的情况和取得的、实验结论：简单扼要的得出实验结论，说明假设被证明的情况和取得的科研成果，为将来的研究提出好的建议。科研成果，为将来的研究提出好的建议。7、致谢、致谢8、参考文献、参考文献实
16、验动物实验动物：遗传背景、品种品系（近交系、封闭群或是其它特殊遗传质量：遗传背景、品种品系（近交系、封闭群或是其它特殊遗传质量控制）和正确的命名、模型的制作、动物的年龄、性别、体重、微生物控控制）和正确的命名、模型的制作、动物的年龄、性别、体重、微生物控制等级等。制等级等。动物实验条件动物实验条件：实验设施的类型、温度、湿度、气流、光照、笼具类型、：实验设施的类型、温度、湿度、气流、光照、笼具类型、饲养密度、垫料、运输和喂养的时间等。饲养密度、垫料、运输和喂养的时间等。营养营养：饲料（包括厂商、成分、配方、灭菌、质量控制方案等）、采食情：饲料（包括厂商、成分、配方、灭菌、质量控制方案等）、采食
17、情况（自由采食、限制饮食还是二者兼有）、饮水情况（自由饮水、自动化况（自由采食、限制饮食还是二者兼有）、饮水情况（自由饮水、自动化供应、瓶装、消毒、水质）。供应、瓶装、消毒、水质）。实验程序：化学物质、药品（剂量、厂商、纯度、添加剂）、实验持续时实验程序：化学物质、药品（剂量、厂商、纯度、添加剂）、实验持续时间、生理状况、给药途径、样本的采集、麻醉方法、安乐死方法、标本的间、生理状况、给药途径、样本的采集、麻醉方法、安乐死方法、标本的采集处理和组织器官的保存等。采集处理和组织器官的保存等。实验设计：设计方法、评估方法和统计方法等。如果是在国外还应该注明实验设计：设计方法、评估方法和统计方法等。
18、如果是在国外还应该注明实验动物管理委员会对实验方案的审批情况。实验动物管理委员会对实验方案的审批情况。BALB/c（nu-nu）裸鼠）裸鼠20只，只，18-22g雌雄各半雌雄各半由南方医科大学大学实验动物由南方医科大学大学实验动物中心提供中心提供动物质量许可证：广实动管第动物质量许可证：广实动管第01号号实验鼠在实验鼠在SPF条件下饲养，饲条件下饲养，饲喂全价小鼠颗粒饲料，自由采喂全价小鼠颗粒饲料，自由采食和饮水食和饮水实验方法：实验方法：*。实验第实验第7天，颈椎脱臼处死动物，天，颈椎脱臼处死动物，*。动物名称和遗传背景动物名称和遗传背景动物数量和体重动物数量和体重性别性别动物来源动物来源动
19、物质量资料动物质量资料实验饲养条件实验饲养条件安死术安死术一、关于动物实验的法律、法规和相关要求一、关于动物实验的法律、法规和相关要求1、动物实验方案是否符合国家法律？在很多国家，不是所有关于动物实验、动物实验方案是否符合国家法律？在很多国家，不是所有关于动物实验的方案都可以实施。的方案都可以实施。2、所利用的动物实验研究机构是否是政府部门认可的有权进行动物实验的、所利用的动物实验研究机构是否是政府部门认可的有权进行动物实验的机构。机构。3、研究人员进行动物实验设计和实施的资格。、研究人员进行动物实验设计和实施的资格。4、是否有充分的理由解释使用动物进行研究的必要性。、是否有充分的理由解释使用
20、动物进行研究的必要性。5、是否有足够的专业人员（饲养员、技术员等）来保证实验顺利进行。、是否有足够的专业人员（饲养员、技术员等）来保证实验顺利进行。6、实验动物的来源是否合法，是否符合实验动物的各种标准化控制条件。、实验动物的来源是否合法，是否符合实验动物的各种标准化控制条件。7、是否与当地的动物福利机构有了沟通。、是否与当地的动物福利机构有了沟通。8、研究计划的进行是否得到实验管理委员会的批准。、研究计划的进行是否得到实验管理委员会的批准。9、是否有完整的实验记录。、是否有完整的实验记录。第二部分：动物实验组织和管理第二部分：动物实验组织和管理二、动物实验的影响因素的控制二、动物实验的影响因
21、素的控制要尽可能满足下列条件，使实验和动物的变异降到最小。要尽可能满足下列条件，使实验和动物的变异降到最小。一、动物因素一、动物因素 种属、品种、品系、年龄、体重及性别、生理状态、健康状况种属、品种、品系、年龄、体重及性别、生理状态、健康状况二、环境因素二、环境因素 温、湿度、气流、洁净度、光照、噪声、营养、饲喂、环境微生物温、湿度、气流、洁净度、光照、噪声、营养、饲喂、环境微生物 三、技术因素三、技术因素 实验季节、昼夜过程、麻醉深度、手术技巧、用药途径和方法等实验季节、昼夜过程、麻醉深度、手术技巧、用药途径和方法等三、三、GLP优良实验室规范和优良实验室规范和SOP标准操作规程的遵守标准操
22、作规程的遵守 优良实验室操作规范优良实验室操作规范GLP（Good Laboratory Practice,GLP)是国际上通用是国际上通用的具有良好的质量管理规范的简称，是药品安全性评价过程中就组织管理、的具有良好的质量管理规范的简称，是药品安全性评价过程中就组织管理、项目实施、记录报告、资料保存等方面所制定的法规，其目的在于保证药品项目实施、记录报告、资料保存等方面所制定的法规，其目的在于保证药品安全性评价的完整性、可靠性和重复性。尽管安全性评价的完整性、可靠性和重复性。尽管GLP最初目标是为了保证动物最初目标是为了保证动物实验在药物毒性研究中的准确性，将实验在药物毒性研究中的准确性，将G
23、LP规则推广到其它涉及动物实验的研规则推广到其它涉及动物实验的研究领域中，有利于这些研究项目的标准化，增加实验结果的重复性。当然，究领域中，有利于这些研究项目的标准化，增加实验结果的重复性。当然，GLP规则并不能适合所有的动物实验研究，因为每一类型的动物实验对于标规则并不能适合所有的动物实验研究，因为每一类型的动物实验对于标准化都有其自身特殊的意义。准化都有其自身特殊的意义。标准操作规程标准操作规程SOP（Standard Operating Procedure,SOP）:为有效地实施和完成某一试验研究中每项工作所拟定的标准和详细的书面规为有效地实施和完成某一试验研究中每项工作所拟定的标准和详
24、细的书面规程。程。针对动物实验研究主要的针对动物实验研究主要的SOP规范有：对动物饲养、卫生、实验技术、规范有：对动物饲养、卫生、实验技术、观测方法、动物检查、数据收集和处理等都要有标准的观测方法、动物检查、数据收集和处理等都要有标准的SOP操作规程。操作规程。四、动物实验集中化四、动物实验集中化实验动物供应室：进行实验动物生产、采购、饲养、检疫。实验动物供应室：进行实验动物生产、采购、饲养、检疫。实验动物旅馆：除了第一类服务范围外，还可以安置、喂养不常用动实验动物旅馆：除了第一类服务范围外，还可以安置、喂养不常用动物或需要特殊安置的动物。如羊、犬、灵长类等。但是如果进行外科物或需要特殊安置的
25、动物。如羊、犬、灵长类等。但是如果进行外科手术、手术、X射线、胃镜等检测时还需要更换地方进行相关项目检查。射线、胃镜等检测时还需要更换地方进行相关项目检查。动物实验中心；是动物实验集中化的最高形式，基本可以满足一站式动物实验中心；是动物实验集中化的最高形式，基本可以满足一站式服务。服务。五、实验的五、实验的时间安排时间安排1、必须留出足够的时间购买动物。、必须留出足够的时间购买动物。2、必须留出必要的检疫期。、必须留出必要的检疫期。3、充分估计到动物不可预料的死亡或是自然死亡可能给实验带来的影响。、充分估计到动物不可预料的死亡或是自然死亡可能给实验带来的影响。4、必须留出足够的时间来学习和掌握
26、新的技术。、必须留出足够的时间来学习和掌握新的技术。5、必须留出足够的时间来准备特殊的动物饲料。、必须留出足够的时间来准备特殊的动物饲料。6、进行必要的预实验。、进行必要的预实验。7、得到管理部门的许可。、得到管理部门的许可。8、落实动物实验所需的后勤资源保障：如动物房、饲养人员、实验操作、落实动物实验所需的后勤资源保障：如动物房、饲养人员、实验操作技术人员、试剂购买、所需配备的特殊设备（层流架、隔离器等）技术人员、试剂购买、所需配备的特殊设备（层流架、隔离器等）六、动物实验的六、动物实验的安全性安全性1、正视实验动物饲养和实验环境对动物的影响，严格控制各种影响实验结、正视实验动物饲养和实验环
27、境对动物的影响，严格控制各种影响实验结果的动物疾病，尤其是动物传染病，如小鼠仙台病毒、兔脑炎病毒等。果的动物疾病，尤其是动物传染病，如小鼠仙台病毒、兔脑炎病毒等。2、严格控制各类人兽共患病的发生，尤其是使用野生动物（如灵长类动物）、严格控制各类人兽共患病的发生，尤其是使用野生动物（如灵长类动物）时，由于高等级动物和人类的亲缘性更近，其疾病的易感性更强，要特别时，由于高等级动物和人类的亲缘性更近，其疾病的易感性更强，要特别注意安全保护。如出血热、狂犬病、传染性肝炎、猴疱疹病毒、布鲁氏菌注意安全保护。如出血热、狂犬病、传染性肝炎、猴疱疹病毒、布鲁氏菌病等。病等。3、感染动物实验：专门的感染动物实验
28、设施，如、感染动物实验：专门的感染动物实验设施，如P3实验室（生物安全防护实验室（生物安全防护3级实验室）。级实验室）。第三部分：动物实验设计第三部分：动物实验设计一、动物实验设计的概念一、动物实验设计的概念二、动物实验设计二、动物实验设计“三要素三要素”1、实验对象、实验对象(subject)2、实验因素、实验因素(treatment factor)3、实验效应、实验效应(experimental effect)降压药降压药高血压大鼠高血压大鼠血压值血压值处理因素处理因素受试对象受试对象实验效应实验效应其他因素其他因素其他效应其他效应1）实验对象实验对象。实验所用的材料即为实验对象。实验所用
29、的材料即为实验对象,或称为受试对象。实验对象或称为受试对象。实验对象选择的合适与否直接关系到实验实施的难度，以及别人对实验新颖性和选择的合适与否直接关系到实验实施的难度，以及别人对实验新颖性和创新性的评价。一个完整的实验设计中所需实验材料的总数称为样本含创新性的评价。一个完整的实验设计中所需实验材料的总数称为样本含量。量。2）实验因素实验因素。所有影响实验结果的条件都称为影响因素，实验研究的目。所有影响实验结果的条件都称为影响因素，实验研究的目的不同，对实验的要求也不同。影响因素有客观与主观，主要与次要因的不同，对实验的要求也不同。影响因素有客观与主观，主要与次要因素之分。素之分。处理因素处理
30、因素或受试因素：根据研究目确定的欲施加或欲观察的、并能引起或受试因素：根据研究目确定的欲施加或欲观察的、并能引起受试对象直接或间接效应的因素，简称处理或因素受试对象直接或间接效应的因素，简称处理或因素(factor)。是根据研。是根据研究目的确定的主要因素，处理因素在整个实验中应始终要保持不变究目的确定的主要因素，处理因素在整个实验中应始终要保持不变 非处理因素非处理因素：对评价处理因素作用有一定干扰，但研究者并不想通过实：对评价处理因素作用有一定干扰，但研究者并不想通过实验考察其作用大小的因素，常常又称混杂因素验考察其作用大小的因素，常常又称混杂因素(confounder)。确定处理因素时要
31、注意的几个问题：确定处理因素时要注意的几个问题：要抓住实验中的主要因素。要在众多的因素与水平中抓住主要抓住实验中的主要因素。要在众多的因素与水平中抓住主要的、带关键性的某几个因素。例：病毒培养方法改进实验要的、带关键性的某几个因素。例：病毒培养方法改进实验要根据实验目的确定处理因素和非处理因素，一旦确定就不要根据实验目的确定处理因素和非处理因素，一旦确定就不能随意改动。例：冷水浸泡实验能随意改动。例：冷水浸泡实验处理因素必须标准化：保证处理因素在整个实验的过程中始处理因素必须标准化：保证处理因素在整个实验的过程中始终如一，保持不变。终如一，保持不变。3）实验效应实验效应。实验因素取不同水平时在
32、实验单位上所产生的反应称为实。实验因素取不同水平时在实验单位上所产生的反应称为实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志，它必须通过具体的验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志，它必须通过具体的指标来体现。指标来体现。所选定的指标，应符合下列基本条件：所选定的指标，应符合下列基本条件：特异性：指标应特地反映所观察事物的本质，即能特异地反映某一特定现特异性：指标应特地反映所观察事物的本质，即能特异地反映某一特定现象，不致与其它现象相混淆。象，不致与其它现象相混淆。客观性：最好选用可用具体数值或图形表达的指标（如心电图、化验检查客观性：最好选用可用具体数值或图形表达的指标（如心电图、化验
33、检查等），客观指标是测量和检验的结果，是借助仪器来回答的；而主观指标等），客观指标是测量和检验的结果，是借助仪器来回答的；而主观指标（如一些定性指标）是实验者自己判断的，易受主观因素的影响而造成较（如一些定性指标）是实验者自己判断的，易受主观因素的影响而造成较大误差。大误差。重复性：重复性高的指标一般表示无偏性或偏性小、误差小，能较真实的重复性：重复性高的指标一般表示无偏性或偏性小、误差小，能较真实的反映实际情况。不选用重现性小的指标。反映实际情况。不选用重现性小的指标。灵敏性；指标测量的技术方法或仪器灵敏度十分重要。该测出的变化灵敏性；指标测量的技术方法或仪器灵敏度十分重要。该测出的变化测不
34、出，就会得出测不出，就会得出“假阴性结果假阴性结果”，仪器不精密，所得阳性数值则不，仪器不精密，所得阳性数值则不真实。真实。技术和设备的可能性：尽量选用既灵敏客观，又切合本单位和研究技技术和设备的可能性：尽量选用既灵敏客观，又切合本单位和研究技术和设备实际的指标。术和设备实际的指标。指标选定必须有根据；现成（定型）指标必须有文献依据，自己创立指标选定必须有根据；现成（定型）指标必须有文献依据，自己创立的指标必须经过专门鉴定。的指标必须经过专门鉴定。对一些半客观（比如读对一些半客观（比如读pH试纸上的数值）或主观指标的判断上，一试纸上的数值）或主观指标的判断上，一定要事先规定读取数值的严格标准，
35、只有这样才能准确地分析自己的定要事先规定读取数值的严格标准，只有这样才能准确地分析自己的实验结果，从而也大大提高了自己实验结果的可信度。实验结果，从而也大大提高了自己实验结果的可信度。例：例：慢性酒精性肝损伤动物实验研究：慢性酒精性肝损伤动物实验研究：过氧化脂质反应的相关检测：过氧化脂质反应的相关检测：超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶SOD丙二醛丙二醛MDA还原型和氧化型谷胱甘肽还原型和氧化型谷胱甘肽(GSH)脂质过氧化物脂质过氧化物LPO甘油三酯甘油三酯TG肝功能指标：肝功能指标：谷丙转氨酶谷丙转氨酶谷草转氨酶谷草转氨酶其它可选指标：其它可选指标：琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶等酶系活性；
36、琥珀酸脱氢酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶等酶系活性；总蛋白、总胆固醇等血清生化指标；总蛋白、总胆固醇等血清生化指标；IL-8、TNF等炎性因子。等炎性因子。三、动物实验设计的基本原则三、动物实验设计的基本原则 实验研究主要是通过对样本的研究而得出结论。要将样本的结论外推实验研究主要是通过对样本的研究而得出结论。要将样本的结论外推到总体，必须尽量使样本能够真实地代表总体。但是，实验动物的种系和到总体，必须尽量使样本能够真实地代表总体。但是，实验动物的种系和个体差异、实验环境差异、仪器的稳定性、药品的纯度、样本的大小等因个体差异、实验环境差异、仪器的稳定性、药品的纯度、样本的大小等因素都可能产生实验误
37、差，影响样本结果的代表性。为避免或缩小误差，实素都可能产生实验误差，影响样本结果的代表性。为避免或缩小误差，实验设计时必须注意误差控制。为此，动物实验设计应遵循如下原则：验设计时必须注意误差控制。为此，动物实验设计应遵循如下原则：对照的原则对照的原则随机化原则随机化原则重复的原则重复的原则一致性原则一致性原则弹性原则弹性原则 最经济原则最经济原则 1、对照、对照(control)：对照的意义在于它可以使处理因素和非处理因素的差异有一对照的意义在于它可以使处理因素和非处理因素的差异有一个科学的对比。对照组与实验组的非处理因素相同，非处理因个科学的对比。对照组与实验组的非处理因素相同，非处理因素的
38、影响得到抵消，使处理因素的效应得以显露。素的影响得到抵消，使处理因素的效应得以显露。对照组设置的要求：(1)对等：除处理因素外，对照组具备与实验组对等的一切非处理因素，具有高度的可比性。(2)同步：对照组与实验组设立之后，在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。(3)专设：任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往的结果或其它研究的资料作为本研究之对照。对照的种类：对照的种类：1、组间对照、组间对照u空白对照空白对照u安慰剂对照安慰剂对照u实验条件对照实验条件对照u标准对照标准对照2、自身对照、自身对照含含赖氨酸赖氨酸面包面包+非处理因素非处理因素赖氨酸效应赖氨
39、酸效应+面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应 面包面包+非处理因素非处理因素 面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应2、随机化、随机化(randomization)：除了处理因素外，其它所有可能产生除了处理因素外，其它所有可能产生混杂效应的非处理因素在各组中（对照和实验组）尽可能保持一致，混杂效应的非处理因素在各组中（对照和实验组）尽可能保持一致，保证和提高各组的均衡性，也是资料统计分析时进行统计推断的前保证和提高各组的均衡性，也是资料统计分析时进行统计推断的前提。提。机会均等完全随机完全随机-(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(1
40、3)(14)(15)8856532759 33357267477734554570BCCAC CBBAB ACABC 1220202012211013、重复、重复(repetition)：是消除非处理因素影响的又一重要手段，重复是消除非处理因素影响的又一重要手段，重复的目的是使均数逼真，并稳定标准差，这样才使统计量（样本指标）代的目的是使均数逼真，并稳定标准差，这样才使统计量（样本指标）代表参数（总体指标），统计推断才具有可靠的前提。重复程度表现为样表参数（总体指标），统计推断才具有可靠的前提。重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。本含量的大小和重复次数的多少。可靠性可靠性整个实验的重
41、复整个实验的重复:确保实验的重现性，以提高实验的可靠性；确保实验的重现性，以提高实验的可靠性；用多个受试对象进行重复用多个受试对象进行重复：避免把个别情况误认为普遍情况，把偶然性：避免把个别情况误认为普遍情况，把偶然性或巧合的现象当作必然的规律，通过一定数量的重复，使结论可信；或巧合的现象当作必然的规律，通过一定数量的重复，使结论可信；同一受试对象的重复观察同一受试对象的重复观察:保证观察结果的精度。例如，血压一般都测保证观察结果的精度。例如，血压一般都测3次，以次，以3次的均数作为最终结果。次的均数作为最终结果。重复例数的决定因素：重复例数的决定因素：实验处理效果的明显性实验处理效果的明显性
42、实验误差的大小实验误差的大小动物个体变异的大小动物个体变异的大小资料性质资料性质第一类误差第一类误差第二类误差第二类误差实验设计的类型实验设计的类型重复例数的计算方法：重复例数的计算方法：1、一般估测法、一般估测法小动物小动物(大鼠、小鼠、蛙、鱼大鼠、小鼠、蛙、鱼)：每组：每组10-30例例,计量资料计量资料每组不少于每组不少于10例例,计数资料每组不少于计数资料每组不少于30例；例；中等动物中等动物(豚鼠、家兔豚鼠、家兔)每组每组8-20例例,计量资料每组不少计量资料每组不少于于8例例,计数资料每组不少于计数资料每组不少于20例；例；大动物大动物(犬、猫、猪、羊等犬、猫、猪、羊等)每组每组6
43、-20例例,计量资料每组计量资料每组不少于不少于6例例,计数资料每组不少于计数资料每组不少于20例例.2、假设检验时通过公式计算或查表：、假设检验时通过公式计算或查表：需明确如下指标：需明确如下指标：所比较的两个总体参数间的差值，若无法得到参所比较的两个总体参数间的差值，若无法得到参数的信息，可作预实验或专业上公认的差值代替；数的信息，可作预实验或专业上公认的差值代替；总体标准差，常用预总体标准差，常用预试的样本标准差来估计；试的样本标准差来估计；第一类误差的概率第一类误差的概率()，既检验水准；，既检验水准；检验检验效能效能1公式：公式：n=22(t+t)2/2n为样本含量，为样本含量，为标
44、准差；为标准差；t取有显著性的取有显著性的t分布值，分布值，t0.05=1.96；t为无显著性的为无显著性的t分布值，分布值，1-为实验检验能力，动物实验一般取为实验检验能力，动物实验一般取1-=0.80，t0.20=0.842；为处理组与对照组均值间的差异，可从预实验或文献资料库中获得。为处理组与对照组均值间的差异，可从预实验或文献资料库中获得。有些实验单做一种动物还不够，有些实验单做一种动物还不够，应当重复做几种动物。这不仅可以比较不应当重复做几种动物。这不仅可以比较不同动物的差别，而且可以在不同动物实验中发现新问题，提供新的线索。同动物的差别，而且可以在不同动物实验中发现新问题，提供新的
45、线索。如如动脉粥样硬化的实验，不同动物在血管的结构、病变、动脉粥样硬化的实验，不同动物在血管的结构、病变、-和和-脂蛋白的比例脂蛋白的比例以及胆固醇的水平各有不同，这样不仅可以比较一些不同动物病理变化，也以及胆固醇的水平各有不同，这样不仅可以比较一些不同动物病理变化，也可以根据这些不同的变化寻找生化指标与病变形成的关系，把实际工作推进可以根据这些不同的变化寻找生化指标与病变形成的关系，把实际工作推进一步。一步。由于不同种属动物有不同的功能和代谢特点，所以在由于不同种属动物有不同的功能和代谢特点，所以在肯定一个实验结果时肯定一个实验结果时最好采用两种以上的动物进行比较观察，最好采用两种以上的动物
46、进行比较观察，其中一种应该是非啮齿类动物。尤其中一种应该是非啮齿类动物。尤其是动物实验结果要外推到人的实验，所选用的动物品种应不少于其是动物实验结果要外推到人的实验，所选用的动物品种应不少于3种，而种，而且其中之一不应是啮齿类动物。常用的生物序列是小鼠且其中之一不应是啮齿类动物。常用的生物序列是小鼠大鼠大鼠狗（或狗（或猴）。猴）。4、一致性原则：、一致性原则：一个实验设计方案的均衡性好坏，关系到实验研究的成败。一个实验设计方案的均衡性好坏，关系到实验研究的成败。应充分发挥具有各种知识结构和背景的人的作用，应充分发挥具有各种知识结构和背景的人的作用，群策群力，方可有群策群力，方可有效地提高实验设
47、计方案的均衡性。效地提高实验设计方案的均衡性。要求实验组和对照组除了处理因素不同之外，实验对象、实验条件、要求实验组和对照组除了处理因素不同之外，实验对象、实验条件、实验环境、实验时间、药品、仪器、设备、操作人员等等，均应力求实验环境、实验时间、药品、仪器、设备、操作人员等等，均应力求一致。即：一致。即：动物：动物：品系、体重、年龄、性别、饲料和饲养方式等方面一致品系、体重、年龄、性别、饲料和饲养方式等方面一致环境：环境：实验室温度、气压、湿度、季节和时间等环境条件一致实验室温度、气压、湿度、季节和时间等环境条件一致仪器：仪器：种类、型号、灵敏度、精确度、零点漂移、电压稳定性、操作种类、型号、
48、灵敏度、精确度、零点漂移、电压稳定性、操作步骤和熟练程度等方面一致步骤和熟练程度等方面一致 药物：药物：厂商、批号、纯度、剂型、剂量、注射容量和速度、酸碱度、厂商、批号、纯度、剂型、剂量、注射容量和速度、酸碱度、温度、给药途径和给药顺序等方面保持一致。温度、给药途径和给药顺序等方面保持一致。5、弹性原则：弹性原则：即所谓空缺原则，指的是在时间分配上和动物使用上留有即所谓空缺原则，指的是在时间分配上和动物使用上留有空缺。空缺。6、最经济原则：、最经济原则：投入和产出比愈大愈好。投入和产出比愈大愈好。四、常用动物实验设计方法简介四、常用动物实验设计方法简介1、单组比较设计：、单组比较设计：是指在同
49、一个体上观察处理前后某种观测指标的变化。是指在同一个体上观察处理前后某种观测指标的变化。又称为又称为自身对照设计自身对照设计。如果施与每个受试对象的处理是相互交叉的，又。如果施与每个受试对象的处理是相互交叉的，又称为交叉设计。自身对照有称为交叉设计。自身对照有3种形式：种形式：对每个观察单位进行两次观察，第一次观察不给处理，第二次观察给予处理，对每个观察单位进行两次观察，第一次观察不给处理，第二次观察给予处理，两次结果的差值作为实验效应两次结果的差值作为实验效应对每个观察单位进行两次观察，第一次是处理对每个观察单位进行两次观察，第一次是处理A，第二次是处理，第二次是处理B，也以两次，也以两次结
50、果的差值作为实验效应结果的差值作为实验效应将受试对象随机分为两组，首先第一组给予处理将受试对象随机分为两组，首先第一组给予处理A，第二组给予处理，第二组给予处理B，之后，之后再换成第一组给予处理再换成第一组给予处理B，第二组给予处理，第二组给予处理A。两组。两组A处理的结果作为处理的结果作为A的效的效应，两组应，两组B处理的结果作为处理的结果作为B的效应，的效应，A与与B进行比较，即交叉分组比较。进行比较，即交叉分组比较。此法的此法的优点优点是能清除个体间生物差异，但是能清除个体间生物差异，但不适用于不适用于在同一个体上多次在同一个体上多次进行实验和观察。还应注意有时阴性对照前后两次测量时一些
