药理学实验设计及基本知识

1、药理学实验设计药理学实验设计及基本知识及基本知识l实验：实验：科学上为阐明某一现象科学上为阐明某一现象,而创造特定而创造特定的条件的条件,以便观察它的变化和结果的过程以便观察它的变化和结果的过程l实验设计：实验设计：根据目的和条件，结合统计学根据目的和条件，结合统计学要求，针对实验研究的全过程，做出计划要求，针对实验研究的全过程，做出计划安排。安排。l 好的实验设计较少的人力、物力和时间，获得丰好的实验设计较少的人力、物力和时间，获得丰富、可靠资料，把误差减少到最少，保证成果资富、可靠资料，把误差减少到最少，保证成果资料正确。料正确。一、实验设计的基本原则 l对照原则对照原则(control)

2、l随机化原则随机化原则(randomization)l重复原则重复原则(replication) l目的目的： 显露处理因素的效应；显露处理因素的效应； 排除非实验因素的影响，消除实验误差排除非实验因素的影响，消除实验误差 保证实验结果的可比性和实验结论的正确性保证实验结果的可比性和实验结论的正确性（一）对照原则 常用对照方法： 1、正常对照：是指在实验中采用与实验组相同的条、正常对照：是指在实验中采用与实验组相同的条 件，但不加实验因素的对照组。件，但不加实验因素的对照组。 2、阳性对照：是指选用与受试品近似且已知的有效药、阳性对照：是指选用与受试品近似且已知的有效药 物作对照。物作对照。

3、3、自身对照：在同一受试个体上进行处理前后的比、自身对照：在同一受试个体上进行处理前后的比 较，或者两种处理一前一后的比较。较，或者两种处理一前一后的比较。 4、模型对照：复制疾病模型，与实验组进行比较。、模型对照：复制疾病模型，与实验组进行比较。5、溶剂对照：当受试品需要在特殊溶剂中溶解时应设、溶剂对照：当受试品需要在特殊溶剂中溶解时应设 立溶剂对照组，以排除溶剂对实验结果立溶剂对照组，以排除溶剂对实验结果 的影响。的影响。随机化（随机化（randomization）是指按照机）是指按照机遇的原则进行抽样或分组，使各受试对象遇的原则进行抽样或分组，使各受试对象被分配到各组的机会均等，而不受主

4、观因被分配到各组的机会均等，而不受主观因素的影响。素的影响。 随机化的方法有抽签法、抛硬币法、随随机化的方法有抽签法、抛硬币法、随机数字表等。机数字表等。（二）随机化原则（二）随机化原则 (1)(1)编号：将编号：将n n个受试对象编号，动物可按体重大小，个受试对象编号，动物可按体重大小，患者可按就诊顺序。患者可按就诊顺序。(2)(2)取随机数：可从随机数字表或计算器或计算机获取随机数：可从随机数字表或计算器或计算机获得。每个受试对象获得的随机数可是一位数，也得。每个受试对象获得的随机数可是一位数，也可是两位数或三位数，一般要求与可是两位数或三位数，一般要求与n n的位数相同。的位数相同。(3

5、)(3)确定组别：根据受试对象获得的随机数决定受试确定组别：根据受试对象获得的随机数决定受试对象在哪一组。分两组可按随机数的奇偶；分对象在哪一组。分两组可按随机数的奇偶；分k k组组可按随机数除以可按随机数除以k k后的余数进行分组。后的余数进行分组。 随机数字表法 Sample： 试将同性别、体重相近的试将同性别、体重相近的3030只动物只动物分到分到A A、B B、C C三组。三组。 先将动物按体重编号，再从随机数字表先将动物按体重编号，再从随机数字表中任一行如第中任一行如第1616行最左开始连续取行最左开始连续取3030个两个两位数字。最后将这位数字。最后将这3030个两位数字分别除以个

6、两位数字分别除以3 3，余数余数0 0、1 1、2 2分别对应于分别对应于A A、B B、C C三组三组 编号编号123566789101112131415161718192021222324251034743738636964736614698637162332616804560111410952977424676242811457204253323732270736075124517989733167662276656502671073290797853135538585988975414104125685992696966827310503729315571210142188264981

7、765555956356438548246223162430990061844325323830130306162277943949544354821737932378873520964384263491647844217533157245506887704744767217633502583921206768630163785916955567199810507175128673580744395238799332112342978645607825242074438155100134299660279541057608632440947279654491746096290528477270

8、802734328111818079246441716580979838619620676500310552364050512266238977584160744998311463224201485884510937288711323424064748297777781074532140832989407729385791075145236281995509226119700567631388022025353866042045315378594351283395008304234079688544206879835852948391670291712134033203826138951037

9、4177637130407742119301756621837359683508775971225934770332403549777464480189949572277884295457216643616000443186679947724219019160815047233271434094559346849127207344599277295142031169332435027898719201537004952856660443868881180随机数字表随机数字表重复是指在相同实验条件下进行多次研重复是指在相同实验条件下进行多次研究或多次观察。究或多次观察。重复原则包括两个含义：重复

10、原则包括两个含义： 一是实验必须有足够的样本数或例数，一是实验必须有足够的样本数或例数，在一次实验中有充分的重复；在一次实验中有充分的重复； 二是要使实验结果可靠，必须多次重二是要使实验结果可靠，必须多次重复实验。也就是说，实验要有一定的次数。复实验。也就是说，实验要有一定的次数。 （三）重复原则（三）重复原则 实验目的和意义实验目的和意义实验材料和试剂实验材料和试剂实验对象实验对象实验方法和步骤实验方法和步骤实验结果预测实验结果预测数据处理、统计分析数据处理、统计分析二、实验设计的内容二、实验设计的内容 明确本实验确立的理论依据、研究目的、明确本实验确立的理论依据、研究目的、研究的必要性和可

11、行性，指出拟解决的研究的必要性和可行性，指出拟解决的中心问题。中心问题。（一）实验目的和意义（一）实验目的和意义 （二）实验材料和试剂（二）实验材料和试剂 写明实验中需要的仪器、材料、试剂写明实验中需要的仪器、材料、试剂的品种、规格和数量。的品种、规格和数量。（三）实验对象（三）实验对象 或称研究对象是处理因素作用的客体，或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体。是根据研究目的确定的研究总体。研究目的不同研究目的不同, 医学研究的对象可以是人、医学研究的对象可以是人、动物和植物，也可以是某个器官、细胞和动物和植物，也可以是某个器官、细胞和血清等生物材料。血清等生物材料。常

12、用动物：小白鼠、大白鼠、家兔、蟾常用动物：小白鼠、大白鼠、家兔、蟾蜍、豚鼠、猫和狗。可根据实验内容及观蜍、豚鼠、猫和狗。可根据实验内容及观察指标的不同进行选择。察指标的不同进行选择。 l对实验对象作严格的规定，以保证其对实验对象作严格的规定，以保证其同质同质性性( (homogeneity) )和代表性和代表性 同质性：同质性：动物的种类、品系、年龄、性动物的种类、品系、年龄、性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、年龄、民族、职业、文化程度和经济别、年龄、民族、职业、文化程度和经济状况、病情和病程等。状况、病情和病程等。 代表性：代表性：随机抽样随机抽样

13、l受试对象应满足两个基本条件：一是对处受试对象应满足两个基本条件：一是对处理因素理因素敏感敏感；二是反应必须；二是反应必须稳定稳定。 l选择受试对象应明确其选择受试对象应明确其纳入标准纳入标准( (inclusion criteria) )和和排除标准排除标准( (exclusion criteria) )。（四）实验方法和步骤（四）实验方法和步骤 1、实验分组、实验分组 根据实验内容的不同，选择不同的分组方法。根据实验内容的不同，选择不同的分组方法。 正常组、阳性（药物）对照组、实验组正常组、阳性（药物）对照组、实验组 正常组、模型组、阳性（药物）对照组、实验组正常组、模型组、阳性（药物）对

14、照组、实验组 2、观察指标与实验方法的选择、观察指标与实验方法的选择 适宜的观察指标应具备下列基本条件：适宜的观察指标应具备下列基本条件：（1）特异性：即能特异性地代表所研究问题的本质。）特异性：即能特异性地代表所研究问题的本质。（2）客观性：尽量选择客观性指标，减少实验者主观因）客观性：尽量选择客观性指标，减少实验者主观因素对结果的影响。素对结果的影响。（3）稳定性：稳定性好的观察指标才能据实反映实验结）稳定性：稳定性好的观察指标才能据实反映实验结果，才真实可靠。果，才真实可靠。（4）可行性。）可行性。 实验方法按照不同的分类方法有：实验方法按照不同的分类方法有： 生物化学实验方法、免疫学实

15、验方生物化学实验方法、免疫学实验方法、整体动物实验方法、离体实验方法、法、整体动物实验方法、离体实验方法、细胞水平实验方法等。细胞水平实验方法等。动物整体实验：动物整体实验： F在动物身上复制人类疾病模型在动物身上复制人类疾病模型.在动物身上进行在动物身上进行研究。可严格控制条件，进行深入研究。研究。可严格控制条件，进行深入研究。F局限性：种属差异（代谢，意识），所得结论局限性：种属差异（代谢，意识），所得结论不能马上用于临床。还需要临床验证。不能马上用于临床。还需要临床验证。离体实验离体实验F细胞、组织体外培养。更可严格控制条件，进细胞、组织体外培养。更可严格控制条件，进行深入研究。行深入研

16、究。F局限性：人是有神经体液调节的由细胞组成器局限性：人是有神经体液调节的由细胞组成器官，进而系统，进而形成一个有机的整体。官，进而系统，进而形成一个有机的整体。人类疾病动物模型分类：人类疾病动物模型分类： （1 1）自发性：）自发性： 如自发性高血压大鼠，如自发性高血压大鼠，LDLLDL受体缺陷高胆固受体缺陷高胆固醇血症家兔。价值高，价格高。醇血症家兔。价值高，价格高。（2 2）诱发性：）诱发性： 可以任意复制（时间、数量），实验条件易可以任意复制（时间、数量），实验条件易控制控制, ,，如食饵性动脉粥样硬化动物模型。结，如食饵性动脉粥样硬化动物模型。结扎冠状动脉复制急性心梗模型扎冠状动脉复

17、制急性心梗模型（3 3）基因工程动物）基因工程动物 转基因（转基因（transgenictransgenic）动物）动物基因敲除（基因敲除（gene knockoutgene knockout）动物）动物基因替换小鼠（基因替换小鼠（gene knockingene knockin）动物）动物实验方法的选择应遵循以下几点：实验方法的选择应遵循以下几点： （1）先进性：根据研究目的，在实验条）先进性：根据研究目的，在实验条件允许的范围内，尽量选择先进的实验件允许的范围内，尽量选择先进的实验方法。方法。 （2）经典性：尽可能选择已得到大家公）经典性：尽可能选择已得到大家公认的、稳定可靠的实验方法。认

18、的、稳定可靠的实验方法。 （3）创新性：可对原有实验方法进行创）创新性：可对原有实验方法进行创新和改良，以达到本实验要求。新和改良，以达到本实验要求。 （4）协同性：所选实验方法应相互补充、）协同性：所选实验方法应相互补充、相互印证，能充分证明结论。相互印证，能充分证明结论。（五）实验结果预测（五）实验结果预测 根据所学知识对实验结果做出理论根据所学知识对实验结果做出理论上的判断，做到心中有数。上的判断，做到心中有数。（六）数据处理、统计分析（六）数据处理、统计分析 根据实验分组情况及实验方法，明根据实验分组情况及实验方法，明确用何种统计学方法进行数据处理。确用何种统计学方法进行数据处理。实验

19、报告的书写实验报告的书写1、题目题目2、目的目的3、原理原理4、材料材料：实验动物，器材，药品：实验动物，器材，药品5、方法方法：用自己的语言简单扼要描述出来：用自己的语言简单扼要描述出来6、结果结果：要求真实、清楚：要求真实、清楚7、讨论讨论：将实验结果进行比较、分析；实：将实验结果进行比较、分析；实 验中有哪些不足之处；结果异常验中有哪些不足之处；结果异常 或失败原因或失败原因8、结论结论：将实验结果进行归纳总结，应带：将实验结果进行归纳总结，应带 有提示性质。有提示性质。l （一）、动物的选择（一）、动物的选择l （二）、实验动物的编号（二）、实验动物的编号l （三）、麻醉药的选择（三）

20、、麻醉药的选择l （四）、动物捉拿及固定方法（四）、动物捉拿及固定方法l （五）、动物的给药方法（五）、动物的给药方法1、 小白鼠小白鼠 l适用于需大量动物的实验，如某些药物的适用于需大量动物的实验，如某些药物的筛选，半数致死量的测定。也较适用于避筛选，半数致死量的测定。也较适用于避孕药实验、抗炎镇痛药实验、中枢神经系孕药实验、抗炎镇痛药实验、中枢神经系统药实验、抗肿瘤药及抗衰老药实验等。统药实验、抗肿瘤药及抗衰老药实验等。 2、 大白鼠大白鼠 l比较适用于抗炎药物实验，血压测定、利比较适用于抗炎药物实验，血压测定、利胆、利尿药实验，也可用于进行亚急性和胆、利尿药实验，也可用于进行亚急性和慢性

21、毒性实验。慢性毒性实验。 3、豚鼠、豚鼠 l因其对组胺敏感，并易于致敏，故常被选因其对组胺敏感，并易于致敏，故常被选用于抗过敏药、平喘药和抗组胺药的实验。用于抗过敏药、平喘药和抗组胺药的实验。也常用于离体心脏、心房、肠管实验。又也常用于离体心脏、心房、肠管实验。又因它对结核敏感，常用于抗结核病药的实因它对结核敏感，常用于抗结核病药的实验。验。4、家兔、家兔 l常用于观察研究脑电生理作用，药物对小常用于观察研究脑电生理作用，药物对小肠的作用。由于家兔体温变化敏感，也常肠的作用。由于家兔体温变化敏感，也常用于体温实验，用于热原检查。用于体温实验，用于热原检查。 5、狗、狗 l狗是记录血压，呼吸最常

22、用的大动物。还狗是记录血压，呼吸最常用的大动物。还可利用狗做成胃瘘、肠瘘，以观察药物对可利用狗做成胃瘘、肠瘘，以观察药物对胃肠蠕动和分泌的影响。在进行慢性毒性胃肠蠕动和分泌的影响。在进行慢性毒性实验时，也常采用狗。实验时，也常采用狗。 l狗、兔等较大的动物可用特制的铝质号码狗、兔等较大的动物可用特制的铝质号码牌固定在颈部或耳上。大鼠、小鼠如为白牌固定在颈部或耳上。大鼠、小鼠如为白色可用黄色苦味酸在不同的体表标志上标色可用黄色苦味酸在不同的体表标志上标记。记。l 局部麻醉局部麻醉：常采用：常采用2普鲁卡因做皮下浸润注普鲁卡因做皮下浸润注射，可用于局部手术。射，可用于局部手术。l 全身麻醉全身麻醉

23、：l 吸入麻醉：可将乙醚蘸在棉球上放入玻璃罩内，吸入麻醉：可将乙醚蘸在棉球上放入玻璃罩内，利用乙醚挥发的性质，经肺泡吸收，作用较快，利用乙醚挥发的性质，经肺泡吸收，作用较快，适用于小鼠、大鼠短时间麻醉。适用于小鼠、大鼠短时间麻醉。l 注射麻醉：常用戌巴比妥钠和乌拉坦。注射麻醉：常用戌巴比妥钠和乌拉坦。l 小白鼠小白鼠l 右手抓住其尾部放在鼠笼盖铁纱网上，用左手拇指及食指沿右手抓住其尾部放在鼠笼盖铁纱网上，用左手拇指及食指沿其背部向前抓起颈背部皮肤，并以左手的小指、无名指固定其背部向前抓起颈背部皮肤，并以左手的小指、无名指固定其尾部，便可将小鼠固定在手上。其尾部，便可将小鼠固定在手上。l 大白鼠

24、大白鼠l 用右手提起尾部，放在粗糙面上，左手的拇指和食指捉其头用右手提起尾部，放在粗糙面上，左手的拇指和食指捉其头部，其余三指夹住背腹部即可固定。部，其余三指夹住背腹部即可固定。l 豚鼠豚鼠l 豚鼠性情温和不咬人，用手握住躯干即可。、豚鼠性情温和不咬人，用手握住躯干即可。、l 家兔家兔l 可用一手抓住家兔颈背部皮肤，将兔提起，另一手托其臀部，可用一手抓住家兔颈背部皮肤，将兔提起，另一手托其臀部，使兔呈坐位姿势。在进行仰位手术操作时，可用绳带将其四使兔呈坐位姿势。在进行仰位手术操作时，可用绳带将其四肢仰位捆绑在兔手术台上。头部用兔头固定夹固定。肢仰位捆绑在兔手术台上。头部用兔头固定夹固定。1、小

25、白鼠、小白鼠 l 灌胃法灌胃法(i.g.)：以左手固定小鼠后，使其腹部朝上，颈部伸直。以左手固定小鼠后，使其腹部朝上，颈部伸直。右手持配有灌胃针头的注射器，自口角插入口腔，再从舌面沿右手持配有灌胃针头的注射器，自口角插入口腔，再从舌面沿上腭进入食道。小鼠灌胃容量一般为上腭进入食道。小鼠灌胃容量一般为0.10.3m110g。l 腹腔注射腹腔注射(i.p.)：以左手固定小鼠，方法同灌胃，右手持注射：以左手固定小鼠，方法同灌胃，右手持注射器，取器，取30度角将针头从下腹部向头端刺入腹腔。进针部位不宜度角将针头从下腹部向头端刺入腹腔。进针部位不宜过高，刺入不宜太深，以免伤及内脏。小鼠腹腔注射量一般为过高，刺入不宜太深，以免伤及内脏。小鼠腹腔注射量一般为0.10.3mll0g。l 皮下注射皮下注射(s.c.)：用左手固定小鼠后，右手持注射器于拇指：用左手固定小鼠后，右手持注射器于拇指