第十一章动物实验技术

1、第十一章第十一章 动物实验技术动物实验技术第一节第一节 实验动物的固定、标记实验动物的固定、标记 第二节第二节 实验动物的给药途径和采血方法实验动物的给药途径和采血方法 第三节第三节 实验动物用药量的确定及计算方法实验动物用药量的确定及计算方法 第四节第四节 实验动物的麻醉和处死方法实验动物的麻醉和处死方法 第五节第五节 动物实验基本设计动物实验基本设计 常用药物的最大给药量常用药物的最大给药量动物动物项项 目目 灌灌 胃胃 皮下注射皮下注射 肌肉注射肌肉注射 腹腔注射腹腔注射 静脉注射静脉注射 大鼠大鼠最大给药量最大给药量2mL lmL0.4mL2mL4mL 使用针头使用针头16号号(钝头钝

2、头) 6号号 6号号 6号号 5号号小鼠小鼠最大给药量最大给药量lmL0.4mL0.4mL lmL0.8mL 使用针头使用针头9号号(钝头钝头)5 l/2号号5 1/2号号5 1/2号号 4号号豚鼠豚鼠最大给药量最大给药量3mL LmL0.5mL 4mL 5mL 使用针头使用针头16号号(钝头钝头)6 1/2号号6 1/2号号 7号号 5号号家兔家兔最大给药量最大给药量20 mL 2mL 2mL 5mL 10mL 使用针头使用针头10号导尿号导尿管管6 1/2号号6 1/2号号 7号号 6号号人与实验动物之间药物剂量的换算人与实验动物之间药物剂量的换算人与实验动物对同一药物的耐受性，动物比人大

3、，即单位体重的用药量比人要大。1.一般可按下列比例换算，每单位体重人的药量为1，则小鼠、大鼠为25-50，兔、豚鼠为15-20，狗、猫为5-10。在新药药效研究中多以下列公式转换人及不同动物之间的药量：人及不同实验动物之间药物量对应值人及不同实验动物之间药物量对应值例如：某药物在60kg体重的病人的剂量为21.0g.kg-1 . d-1，一只5kg的猴为53.6 g.kg-1 . d-1，一只10kg重的犬为40.4 g.kg-1 . d-1 ，一只20g的小鼠则为260.6 g.kg-1 . d-1 。实验动物的血样采取实验动物的血样采取一、小、大鼠一、小、大鼠剪尾采血剪尾采血此法每鼠可采此

4、法每鼠可采10次以上。次以上。小鼠每次小鼠每次0.1ml。大鼠每次大鼠每次0.4ml。眼眶后静脉丛采血眼眶后静脉丛采血小鼠每次小鼠每次0.2-0.3ml。1)大鼠每次大鼠每次0.5ml。股动脉采血股动脉采血小鼠每次小鼠每次0.5ml。大鼠每次大鼠每次2.0ml。二、豚鼠二、豚鼠耳缘切口采血：耳缘切口采血： 0.5ml。心脏采血：心脏采血：足背正中静脉采血：足背正中静脉采血：三、家兔三、家兔耳缘静脉采血：耳缘静脉采血：5-10ml。耳中动脉采血：耳中动脉采血：15ml。心脏采血：心脏采血：20-25ml。四、犬四、犬前肢皮下头静脉和后肢外侧小隐静脉采血：前肢皮下头静脉和后肢外侧小隐静脉采血：10

5、-20ml。颈静脉采血：颈静脉采血：1.心脏采血：心脏采血：常用实验动物的常用实验动物的最大安全采血量与最小致死采血量最大安全采血量与最小致死采血量动物种类动物种类最大安全采血量最大安全采血量(mL)最小致死采血量最小致死采血量(mL)小鼠小鼠0.1 0.3大鼠大鼠 1 2豚鼠豚鼠 5 10家兔家兔 10 40 狗狗 50 300 猴猴 15 60常用麻醉剂的用法及剂量常用麻醉剂的用法及剂量 麻醉剂麻醉剂 动物种类动物种类 给药途径给药途径 剂量剂量(mg/kg) 常用浓度常用浓度() 戊巴比妥钠戊巴比妥钠犬、兔犬、兔静脉静脉303 腹腔腹腔 4050 3大鼠、小鼠、大鼠、小鼠、豚鼠豚鼠 腹腔

6、腹腔 4050 2硫喷妥钠硫喷妥钠 犬、兔犬、兔 静脉静脉 15-20 2 大鼠大鼠 腹腔腹腔 40 1 小鼠小鼠 腹腔腹腔 15-20 1氯胺酮氯胺酮犬、猫犬、猫 腹腔腹腔 10-40 10 大鼠、小鼠大鼠、小鼠 腹腔腹腔 100200 10 氯醛糖氯醛糖 兔兔 静脉静脉 80-100 2 大鼠大鼠 腹腔腹腔 50 2乌拉坦乌拉坦 兔兔 静脉静脉750-1000 30 大鼠、小鼠大鼠、小鼠 皮下或肌肉皮下或肌肉 800-1000 20 第五节第五节 动物实验基本设计动物实验基本设计一、设计原则一、设计原则1.对照（对照（antitheses）性原则）性原则： 是要求在实验中设立可与实验组比较

7、，用于消除各种无关因素影响的对照组。 空白对照：不施加任何处理因素实验条件对照： 不用处理因素，但施加某种与处理因素相同的实验条件。 标准对照 ： 用现有标准方法对照，如已知有效药物、公认标准疗法。2随机（随机（random）化原则）化原则 动物实验一般采用完全随机分配或分层随机分配。小动物实验一般先配对或配伍，然后“对”内或“伍”内进行随机分配 大动物多半先分层，然后在层内随机分配。 3重复（重复（repetition）的原则）的原则 指同一处理要设置多个样本例数降低试验误差。 应该在保证实验结果具有一定可靠性的条件下，确定最低的样本例数 一般估测的样本数 小动物(大鼠、小鼠、蛙、鱼)：每组

8、10-30例,计量资料每组不少于10例, 计数资料每组不少于30例；中等动物(豚鼠、家兔) 每组8-20例,计量资料每组不少于8例, 计数资料每组不少于20例；大动物(犬、猫、猪、羊等) 每组6-20例,计量资料每组不少于6例, 计数资料每组不少于20例. 按统计学方法测算的样本数 n=22(t+t)2/2n为样本含量，为标准差；t取有显著性的t分布值，t0.05=1.96；t为无显著性的t分布值，1-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。 举例： 给某种动物饲喂一种药物，预实验预实验中每月体重增长比对

9、照增加3015g（均值标准差）。设显著水平为95%，检验能力为80%，则正式实验所需样本含量n为： n=2152（1.96+0.842）2/302=3.93 即每组只需4只动物。 二、基本设计方法二、基本设计方法单组比较设计单组比较设计 指在同一个体上观察实验处理前后某种观测指标的变化。 优点：能排除个体间生物差异。 缺点：不适用于在同一个体上多次进行实验和观察的情况。 配对比较设计配对比较设计 指实验前将动物按性别、体重或其它有关因素加以配对，以基本相同的两个动物为一对，配成若干对，然后将一对动物随机分配到两组中。优点：减少两组实验误差及动物间的个体差异。 缺点：应考虑种属、品系、性别、年龄

10、与体重、同父母、同胎次出生等因素对实验结果的影响。 举例：举例：为研究为研究VitE缺乏饲料对大鼠肝脏中缺乏饲料对大鼠肝脏中VitA含量含量(u/mg)的影响，的影响，选取同性别选取同性别(雌、雄各半雌、雄各半)、同月龄、同月龄(断乳断乳1个月个月)、同体重、同体重(50g+2g)等正常大鼠配成等正常大鼠配成10对，对每对中每只大鼠按随机数字表对，对每对中每只大鼠按随机数字表(或抽签或抽签)随机分配到给以正常饲料组和随机分配到给以正常饲料组和VitE缺乏饲料组，分饲条件相同的缺乏饲料组，分饲条件相同的不同笼中，经不同笼中，经1个月饲食后杀掉，按每对分别取肝脏，测得个月饲食后杀掉，按每对分别取肝

11、脏，测得VitA含量含量(u/mg)如表。如表。 大白鼠对别大白鼠对别正常饲料组正常饲料组VitE缺乏组缺乏组13.952.6523.803.3533.452.4543.352.6553.702.6563.903.1573.802.9083.051.9093.651.70102.002.50完全随机化设计完全随机化设计 将动物随机分配到处理组及对照组做实验观察。优点：统计分析也比较简单，抗数据缺失能力较强。 缺点：对非实验因素缺乏有效控制 ，适用于实验对象同质性较好的实验设计。 举例：为比较小白鼠接种3种不同菌型伤寒杆菌(9D、11C、DSC1)后存活日数的差异，选择同品系、性别(雌、雄各半)

12、、体重(土1s)、月龄(土2天)、生理精神状态、饲养条件等小鼠30只，依随机数字表随机分为3组，在相同条件下接种菌苗，后观察存活日数如下表。 9D11CDSC125746113862567109775212115664634710随机区组设计随机区组设计 在动物实验时，可将一窝小鼠或大鼠划为一个区组，确定数个区组后，按区组随机化原则将各区组的动物随机分配到处理组和对照组。 优点：均衡性好，可减少误差，提高实验效率，统计分析也较简易。 缺点：抗数据缺失能力较低。若一个区组的某个动物发生意外，那么整个区组都得放弃，或不得已采取缺项估计。 举例：举例：有人用有人用4种不同种系的未成年大鼠做实验，每一

13、种不同种系的未成年大鼠做实验，每一种以同窝雌大白鼠种以同窝雌大白鼠3只，随机分配注射只，随机分配注射3种不同剂量的种不同剂量的雌性激素雌性激素(mg/100g)后，在相同条件下称其子宫重量后，在相同条件下称其子宫重量(g)，见表：，见表： 大鼠种系大鼠种系0.20.40.811611614524268115370111133442358480析因设计析因设计 可以分析多种交互作用，但一般采用较简可以分析多种交互作用，但一般采用较简单的析因试验。当水平和因素过多，不但计算复杂单的析因试验。当水平和因素过多，不但计算复杂而且解释困难。而且解释困难。举例：举例：观察绝经促性腺激素观察绝经促性腺激素(

14、HMG)、绒促激素、绒促激素(HCG)及其交互作用，随机将及其交互作用，随机将20只幼雌大白鼠分成只幼雌大白鼠分成4组。第组。第一组空白，第二组每天注射一组空白，第二组每天注射HMG l个单位，第三组个单位，第三组每天注射每天注射HCG 20单位，第四组每天单位，第四组每天HMG l单位、单位、HCG 20单位，一定时间后取卵巢称重，以每单位，一定时间后取卵巢称重，以每10g大大白鼠体重卵巢白鼠体重卵巢mg数表示数表示(mg/10g)，结果如表：，结果如表： 1234空白空白HMGHCGHMG+HCG912143912111729111416411315134610131940 5565791

15、95三、三、实验结果变异分析实验结果变异分析 实验间变异实验间变异 处理会使对照组和实验组平均度量值发生变处理会使对照组和实验组平均度量值发生变化，即实验间变异化，即实验间变异 。 降低实验间效应变异将减少对同一实验的重降低实验间效应变异将减少对同一实验的重复性。复性。 1.实验结果必须是建立在可重复实验的基础上。实验结果必须是建立在可重复实验的基础上。 实验内变异实验内变异 包括：实施实验过程造成的变异、分析变异、包括：实施实验过程造成的变异、分析变异、个体内变异和固有的个体间变异。个体内变异和固有的个体间变异。通过明显的减少实验结果中个体间变异来减通过明显的减少实验结果中个体间变异来减少实验动物