動物實驗設計過程中的關鍵點有哪些?注意事項
眾所周知,無論是在科研課題設計,還是在藥物臨床前實驗階段,動物實驗都扮演者重要的角色,通過動物實驗我們能夠:
1. 確定潛在的作用靶器官和治療作用出現的時間、性質、程度及其可逆性;
2. 確定臨床監測的指標和安全性參數;
3. 便于探究疾病潛在作用機制和相關信號通路。
它的完整性、合理性、論證性直接決定著這個課題或者這個項目的水平。也就是說,在實驗開始之前,必須把所有細枝末節給想清楚(萬一沒整明白,雜志編輯又要你補,就該傻眼了),這里可以讓動物實驗經驗豐富的師兄師姐或者負責動物實驗這塊兒的老師聽聽你的方案,或許有時候他們一句話就能點醒一個“蒙鼓人”。
往往一個完整的動物方案,它還會把后續的統計學給考慮進去,比如說這個統計數據,雜志要求n等于幾,中途鼠如果掛了,會不會影響我們最后的統計結果。如果沒設計好,我們不僅得不到有用的數據,而且你想看出什么趨勢來,也很難。況且,后續如果要補做的話,費時又費錢,你導多多少少也會有點生氣吧,所以前期要優化實驗方案、優化統計學方法、優化實驗動物只數,爭取一批實驗就把所需要的數據都拿到。
具體來講動物實驗要注意哪些內容呢,有哪些原則要遵循,我們一塊兒看一下。
一、動物實驗設計的原則
01、動物福利和倫理性原則
這是我們設計時候的第一原則,實驗者須在設計中確保本動物實驗方法和目的符合人類的道德倫理標準和國際慣例,在動物實驗期間遵守實驗動物倫理福利原則和動物實驗室的規章制度,一般好點的雜志也會需要你提交動物實驗倫理證明,他要看你動物實驗過程中有沒有違規,注意的點比如腫瘤造模的體積,最后動物處死方法,組織取材方法等。
02、隨機性原則
按照機遇均等的原則進行分組,使一切干擾因素造成的誤差盡量減少,減少主觀偏倚,這個一般是用隨機數表法、卡片抽簽法等進行選取。
03 對照性原則
在實驗中設立對照組動物,是為了與實驗組動物有一個直接對應的關系,以消除過多變量和未知變量對實驗結果產生的影響。
(1)空白對照:是模擬處理組過程而實際上沒有給予受試物或處理,有時也稱假手術組。
(2)陰性對照:造模后不做任何處理或以不具藥理作用的物質處理實驗動物,保證未知變量對實驗組動物引起相反的效應不存在,即排除假陽性結果。
(3)陽性對照:用已上市或有明確的藥理活性的藥物處理動物,作為一個標準測量各實驗組間差異的程度,用以排除實驗方法本身是否存在問題和評價實驗組藥物效果。
(4)實驗組對照:在藥理學和毒理學試驗中,實驗組還分成多個劑量組,以此觀察不同劑量的量效關系,不同劑量組也可互視為劑量對照組。
04、重復性原則
同一處理要設置多個樣本例數n,其目的是增強代表性,增加可信度,樣本數要適中,這個就是我們前面說的要保證動物只數。一般大小鼠的話,一組最好設置10~15只,這個考慮到后續要統計動物的神經行為學啊(這個一般要求的只數比較多),有些組織要送去制成蠟塊,進行切片、染色啊,要做一些生化指標的測定啊,要做WB實驗或者一些PCR的實驗啊……這些都是在前期要考慮好的,有的組織樣本比較少,比如腎上腺、腦海馬區、胰腺、消化腺等,可能沒做幾次實驗呢就沒了。
05、一致性原則
實驗組與對照組除了處理因素不同,其他非處理因素基本保證均衡一致,均衡一致是處理因素具有可比性的基礎,它下面又包含很多細小的分支。
(1)鼠來源和生理狀態要盡量一致:比如說鼠就選擇同一個供應商繁育的,避免出現雖然是同一種屬,但是表現和行為不一樣的情況。然后生長周期要盡量一致,同一周齡,體重相近,盡量雄性(有的實驗要避免雌激素影響)。
(2)實驗環境和飼養盡量一致:實驗大小鼠對生活環境比較敏感,一些輕微的環境改變就容易引起行為學和生理學,我們一般在隨機分組完成后,要先讓鼠適應一周后,才會開始進行模型處理,這段時間要保證鼠籠位置相對恒定,鼠籠的通風口正常通風,然后食物、水源都能夠熟練獲得,同時會注意到鼠籠內部的社會階層基本建立(一般5只鼠一籠會有一個“鼠老大”,比較兇)。
(3)實驗人員要保持一致:不同的人抓鼠的力度不同,注射的深度和熟練度不同,可能對鼠的狀態有一定影響,而且鼠嗅覺比較好,不同的人氣味會有不同,所以盡量保證實驗操作員是同一組人,而且注射技術要比較好,以減少鼠的應激反應。
(4)給藥時間盡量保持一致:有的時候我們要連續給藥三周到一個月的,最好固定時間去給老鼠注射,比如固定下午兩點去給藥或者早上給藥,我之前習慣是上午去給藥,一般這個時候鼠比較安靜,好抓,或者前一天晚上禁食,第二天早上去先測指標,然后再給藥、給食。
二、實驗設計步驟
實驗原則搞清楚了,我們就要開始正式設計實驗了,當然設計實驗也有一定的邏輯順序在里面,要一步一步進行。
01、查文獻資料
查文獻要廣泛、細致,看綜述了解當前研究的最新進展,聚焦在哪個方向上,明確要用的研究方法、模型構建方法、實驗分組、檢測指標等等,一些別人已經發了很多文章的方向就沒有必要再重復研究了,找個好的切入點,找到沒有幾篇文章的研究方向再仔細研究。
02、定初步方案
根據當前實驗室的條件,定下可行的實驗方案,包括造模方案和依據、給藥途徑、藥物劑量、實驗人員、需要的儀器和試劑等等。還要注意的是,這里也要注意下花費,畢竟涉及到錢的問題,大家還是要謹慎點。
還有個要注意的問題是時間,整個實驗需要多久、造模用多久、給藥多久、中途什么時候確定模型進展、最后什么時候取血或者取組織等,這些內容都應該形成一個protocol,按照這個開展。我們組的習慣是,組會開始前,這個動物實驗負責人把實驗過程中所有的事件列在一個表格里(例如買鼠、造模、模型評價、取材、動物無害處理等),后面備注時間、參與人員,具體分工等,然后大家一塊兒討論哪里不合理,哪里時間、人員上要調整,集思廣益。
03、預實驗
前面初步方案已經定了吧,下面就要開始小規模的預實驗了(每組3~4只),目的是通過預實驗將操作和使用的技術更加完善,實驗者在這過程中慢慢學會打配合、注射技術進一步熟練、優化實驗中的細節,為下一步正式實驗做準備。
在這一步就要想好幾個問題,劑量安不安全、對照設置合不合理、邏輯上有沒有缺陷、實驗大概需要多久、各組檢測指標有沒有差異,這些如果有問題就要盡快調整,實在沒有任何差異的時候要及時止損,換個方向,以免鼠財兩空。
04、正式實驗
在基本成熟的實驗條件和人員配置下,按照方案開始正式實驗。
三、其他注意事項
1、最后動物取材的時候可以簡單弄成流水線,取血的,取內部器官組織的,樣本編號記錄的,樣品和遺體整理的,分幾個人做,以免標錯組別,或者把組織放錯管子了,那就麻煩大了。
2、數據建議及時錄入和整理,因為數據量太大了!一只鼠一個體重和血糖之類的數據,80只鼠就是80個體重血糖,一周測一次,期間還要給藥、做其他指標檢測,一個月下來數據會很多。
3、鼠種、給藥劑量、給藥周期每篇文獻不一定一樣,多看幾篇高分的文獻再確定,有時候要根據人的用藥量進行換算,劑量一般按等差或等比設置,檢測指標一定要能突顯你的研究內容。
4、有些非極性藥物微溶或不溶于水,要么想辦法增大溶解度,要么選用玉米油、大豆油等作為藥物溶劑,缺點就是黏度比水大,不好注射。
5、最后取完血,取完組織后,一些酶類的指標或者一些血液指標要盡快測,最好三到五天測完,因為有些酶放不了很久就失活了,影響實驗結果。
最新動態
-
09.23
中藥的現代詮釋:外泌體如何革新傳統醫學?
-
07.02
1+1>2!深度解析RNA測序數據挖掘邏輯和后期實驗設計思路,輕松研獲10+ SCI
-
07.01
“稻”亦有道——盤點近期水稻研究的重大突破
-
06.28
科學與美學的結合體:植物亞細胞定位技術詳解
-
06.28
“聚焦新質生產力,激發科研新動能”|LCA躋身蛋白互作研究的新銳力量
-
06.05
知無不“研”|一文讀懂免疫共沉淀技術(Co-IP)
-
05.14
四大研究利器(Co-IP、BIFC、Y2H、GST pull-down)助力速配蛋白互作“最佳拍檔”
-
05.14
高效、精準、直觀、實時——取經“蛋白互作研究翹楚”BIFC!
-
05.14
轉染效率低、干擾效果差、重復性欠佳...siRNA研究頻遇“攔路虎”怎么辦?
-
04.22
一文讀懂EMSA技術核心要點,讓“emsa” 秒變“easy”