實驗室研究方法設(shè)計及實例

1、幻燈片放映 實驗室研究方法設(shè)計及實例12第一節(jié) 概述一、實驗室試驗的優(yōu)勢、特點和局限性二、實驗室試驗的受試對象三、實驗室試驗的處理因素四、實驗室試驗的試驗效應(yīng)一、優(yōu)勢、特點和局限性可以嚴格控制實驗條件可以縮短研究周期、進行對機體有害或可能有害的處理因素的研究可以最大限度獲取反映實驗效應(yīng)的樣本和資料可以進行藥物長期療效和遠期效應(yīng)的觀察可以進行臨床上無法操作的實驗動物實驗也有缺點，如動物機體結(jié)構(gòu)、代謝特點等與人有較大差異。3二、受試對象1研究對象的選定整體動物-體內(nèi)實驗研究器官、組織、細胞、亞細胞或分子-體外實驗研究整體、離體、細胞、分子的有機結(jié)合4研究對象關(guān)系到實驗室研究的成敗實驗動物: 種屬、

2、品系、性別、年齡、體重及健康等離體器官、活體組織：取材條件、部位、新鮮程度 和保存、培養(yǎng)情況等。細胞：人或動物細胞，原代或傳代細胞;培養(yǎng)條件。52研究對象的條件研究對象必須同時符合以下兩個基本條件：（1）對處理因素敏感 敏感、特異、穩(wěn)定的研究對象 直接影響實驗結(jié)果如：制作動脈粥樣硬化動物模型用家兔為宜； 研究過敏反應(yīng)，則采用豚鼠為好（2）對處理因素反應(yīng)穩(wěn)定6三、處理因素1處理因素的確定2選擇處理因素的數(shù)目和水平 單因素、單水平 研究一種藥物一種劑量的藥理活性 單一因素、多水平 研究一種藥物在不同劑量時的藥理活性 多因素、單一水平 于同一種劑量，二種或多種藥物聯(lián)合的藥理活性 多因素、多水平 73

3、多因素相互作用 （1）協(xié)同作用 中藥復(fù)方，腫瘤化療藥聯(lián)合治療（2）拮抗作用 中藥復(fù)方，試驗研究84處理因素的實施處理因素一經(jīng)確立，施加方式、條件、時間應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化和固定化；所采用的技術(shù)方法要相對固定，否則很難做出明確的結(jié)論。藥物劑量、劑型、批號、給藥途徑（口服；腹腔、皮下、肌肉、靜脈注射 ；腦室給藥）中藥研究還要特別注意 產(chǎn)地和煎煮過程的環(huán)節(jié)（如復(fù)方中藥中 藥味的煎煮先后順序、溫度、時間、提純方法等）。藥物藥效或機制研究：9四、 試驗效應(yīng)效應(yīng)指標(biāo)（反映試驗效應(yīng)）指標(biāo)選擇的一般原則針對性、特異性、客觀性、靈敏性和精確性1011第二節(jié) 常用實驗設(shè)計類型一、配比設(shè)計1、自身前后配對設(shè)計2、左右配對設(shè)計3

4、、異體配對設(shè)計 （對照組，試驗組） 同期平行觀察4、交叉設(shè)計12二、完全隨機設(shè)計將受試對象按隨機原則分配到不同處理組，然后分別給予被試因素，再對它們的效應(yīng)進行同期平行觀察，最后對實驗結(jié)果作出統(tǒng)計分析。13三、隨機區(qū)組設(shè)計（配伍組設(shè)計）1、含義按一定條件，將幾個條件相同或近似的研究對象劃成一個區(qū)組，在區(qū)組內(nèi)部按隨機原則，將研究對象分配到各組，每組分別予以不同處理，對結(jié)果進行方差分析。2、特點組間均衡性好，各處理組的研究對象的生物學(xué)特性基本均衡，是對完全隨機設(shè)計的改進，抽樣誤差較小，實驗效率比較高；3、應(yīng)用范圍 凡研究目的是回答兩種因素各自的差異有無統(tǒng)計學(xué)意義的情況，不管是兩個或多個處理組，均可采

5、用配伍組設(shè)計。如：比較一個化合物的多個劑量的藥效14四、正交設(shè)計：多因素多水平實驗 第三節(jié) 動物實驗醫(yī)學(xué)實驗動物包括正常動物和疾病模型動物，常用動物：大鼠、小鼠、家兔、豚鼠、犬、貓、猴等。一、一般原則1動物選擇 依研究內(nèi)容而定2熟悉動物特性3熟練掌握實驗技能4實驗條件控制 環(huán)境條件；動物生理條件； 儀器及測試條件；實驗人員條件15二、基本實驗方法1注射及其它操作2麻醉和固定3導(dǎo)管插入4臟器灌流5臟器摘出和組織切片制備6行為學(xué)觀察16三、疾病動物模型疾病動物模型模擬人類疾病，在醫(yī)學(xué)和藥學(xué)研究中不可缺少。大部分模型僅能反映疾病的某一種或幾種特征，應(yīng)當(dāng)根據(jù)研究目的選擇模型，或用幾種模型從不同側(cè)面來研

6、究。17（一）疾病動物模型的意義和優(yōu)越性避免了在人身上進行實驗所帶來的風(fēng)險臨床上平時不易見到的疾病可用動物隨時復(fù)制出來可克服人類某些疾病潛伏期長、病程長和發(fā)病率低 的缺點4.可嚴格控制實驗條件，增強實驗材料的可比性5. 可簡化實驗操作和樣品收集6. 有助于更全面地認識疾病的本質(zhì)18(二) 疾病動物模型的分類1. 自發(fā)性動物模型無胸腺裸鼠、肌肉萎縮癥小鼠、肥胖癥小鼠、癲癇小/大鼠、高血壓大鼠、無脾小鼠和青光眼兔等疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應(yīng)的疾病很相似, 但來源較困難192. 誘發(fā)性或?qū)嶒炐詣游锬Ｐ臀锢怼⒒瘜W(xué)和生物的致病因素作用于動物而導(dǎo)致的某些類似人類疾病的功能、癥狀或機制的出現(xiàn)。如：用化學(xué)致癌

7、劑、放射線、致癌病毒誘發(fā)動物腫瘤，用化學(xué)物質(zhì)或電刺激誘發(fā)急性和慢性癲癇動物模型能在短時間內(nèi)復(fù)制出大量疾病模型動物近代醫(yī)學(xué)研究常用，藥物篩選首選20（三）疾病動物模型的設(shè)計/選用原則（1）相似性大白鼠原發(fā)性高血壓是研究人類原發(fā)性高血壓的理想模型；小雞最適宜做高脂血癥的模型，因它的血漿甘油三酯、膽固醇以及游離脂肪酸水平與人十分相似，低密度和極低密度脂蛋白的脂質(zhì)構(gòu)成也與人相似21（2）重復(fù)性理想的動物模型應(yīng)該是可重復(fù)、甚至可標(biāo)準(zhǔn)化。（3）可靠性（特異性）例如鉛中毒可用大白鼠做模型，但有缺點，因為它本身容易患進行性腎病，其可混淆鉛中毒所致的腎病。用蒙古沙土鼠就比較容易確定，因為一般只有鉛中毒才會使它出

8、現(xiàn)相應(yīng)的腎病變。（4）適用性如雌激素能終止大/小鼠早期妊娠，但對人無效。（5）易行性和經(jīng)濟性先用小動物（小鼠、大鼠），后用大動物。 22（四）疾病動物模型對新藥研發(fā)至關(guān)重要自從第一代抗癲癇藥物誕生以來，癲癇治療未發(fā)生根本性改變。這與篩選抗癲癇藥物使用的癲癇模型密切相關(guān)。 最大電刺激法誘發(fā)急性癲癇模型化學(xué)物質(zhì)PTZ（GABA受體阻斷劑）誘導(dǎo)急性癲癇模型23癲癇2425抗癲癇 缺乏安全有效的治療藥物 治療策略未發(fā)生根本性改變： 以控制癲癇發(fā)作為目的 抑制神經(jīng)元電活動，阻止癲癇電波擴散 治標(biāo)不治本、不能預(yù)防癲癇、毒副作用26毛果蕓香堿誘導(dǎo)的急性和慢性癲癇模型急性癲癇慢性癲癇四、動物保護1倫理學(xué)考慮避

9、免造成動物不必要的痛苦，必要時采用麻醉、鎮(zhèn)靜等措施。2動物保護善待動物，給預(yù)良好生活、生存條件，保證動物的健康；減少使用動物數(shù)量，避免不必要的動物犧牲27283、忽視實驗過程的細節(jié)如給藥時間、平行操作、實驗時間段、環(huán)境對實驗的影響、動物飼養(yǎng)條件（缺食、缺水）等29第四節(jié) 體外實驗一、體外實驗的優(yōu)點二、體外實驗的缺點一、體外實驗的優(yōu)點1.研究對象：活細胞可長時期監(jiān)控、檢測甚至定量評估部分活細胞的情況，包括形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生命活動。2. 研究條件可控制3. 研究樣本可達到相對均一性4. 研究內(nèi)容便于觀察、檢測和記錄5. 研究范圍比較廣泛6. 研究費用相對較經(jīng)濟30二、體外實驗的缺點1. 體外培養(yǎng)的組織或細胞與體內(nèi)相應(yīng)者仍然存在差異缺乏神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等的調(diào)節(jié)2對人員、設(shè)備等條件要求較高。31三、體外實驗所涉及的領(lǐng)域 1. 病毒學(xué)2. 免疫學(xué)3. 遺傳學(xué)4. 腫瘤學(xué) 5. 細胞學(xué)6. 藥理學(xué) 在細胞水平觀測藥效和作用機理3233在實驗研究中容易被忽視的問題1、設(shè)計的組別不完整，缺乏對照意識對照組正常對照