A. 毒理學試驗方法有哪些
現代毒理學的研究方法,由於其本身包括眾多的分支學科,分別在相應的學科領域里建立了自己的研究方法,現歸納為兩大類。(一)實驗研究(微觀研究)動物實驗的方法仍是現代毒理學實驗的重要方法之一,傳統的毒理學通過整體動物實驗已為人類提供了大量的以劑量-效應(反應)為主的資料庫,結合人群接觸水平對許多化學物質進行了安全性(危險度)評價。
由於外源物的數量巨大,整體動物實驗需要消耗大量的時間和經費,也不能滿足數以萬計的外源化學物質的毒性評價要求,另一方面為了保護動物,盡量減少動物的使用,所以由過去以整體動物試驗佔主導地位的觀念,轉向以體外試驗為主導地位的趨勢。但也需指出,體外試驗的發展並不排斥整體實驗的重要性,兩者相互補充,互為驗證才能為科學研究提供可靠數據,隨著生命科學的發展,分子生物學的理論及技術被引入現代毒理學,近年來在分子水平上建立了許多新方法。
1.體內試驗
哺乳動物體內試驗,也稱整體動物實驗,一般包括:急性毒性試驗、亞急性毒性試驗、亞慢性毒性試驗及慢性毒性試驗。還有特殊毒性實驗,如哺乳動物致突變試驗、致畸試驗、致癌試驗。以上試驗在毒理學中統稱「三性」和「三致」試驗。
常用的試驗動物:大鼠、小鼠、豚鼠、地鼠、家兔、狗、猴等。檢測環境污染物的毒性試驗,常選用魚、蚤類或其他水生生物。還可用鳥類、昆蟲進行試驗。
近年來為了從分子水平探討致突、致癌機制,轉基因動物已開始在毒理學試驗中應用。
轉基因動物是一種集整體水平、細胞水平和分子水平於一體的實驗動物,更能體現生命整體研究的效果,它是把經典的與現代的毒理學研究方法相結合,無疑會推動現代毒理學實驗研究的發展。
2.體外試驗
利用游離器官、培養的細胞、細胞器以及利用微生物等進行毒性研究的方法為體外試驗,此方法多用於觀察外源物對生物體特殊毒性的初步篩檢及作用機制和代謝轉化過程的深入研究。
體內與體外試驗各有優點和局限性,應根據試驗目的和要求,選擇一組試驗,才能互相彌補優缺點。(二)人群調查(宏觀研究)人群調查也稱為人群毒理學,是在人群中研究外源物對人體產生毒作用的規律,為人群檢測和制訂預防措施提供比動物試驗更直接更可靠的毒理學資料,主要包括以下3個方面:
1.中毒臨床觀察
常見於偶然發生的事故,如誤服、自殺、毒性災害等,通過急性中毒事故的處理和治療,可直接觀察到中毒的症狀並分析可能的毒效應的靶器官。
2.志願者試驗
在不損害人體健康的原則下,有時可設計一些不損害人體健康的受控試驗,僅限於低劑量、短時期的接觸毒性作用可逆的化學品,目前國際上提倡健康志願者的毒性試驗,減少由動物試驗結果外推於入的不確定性,特別是一些神經毒物出現的毒性效應,如頭暈、目眩、復視等需要表達的中毒症狀,只有人才能真實地反映出來,所以國外健康志願者的毒理學研究資料倍受重視。
3.流行病學調查
將動物試驗的結果,進一步在人群調查中驗證,可以從人群的直接觀察中,取得動物試驗所不能獲得的資料,優點是接觸條件真實,觀察對象是一個大的群體,為人群檢測和防治措施提供比動物試驗更直接、更可靠的科學資料,但是也存在許多難點:①人群中觀察外源物的毒性效應大多數為慢性毒性效應,特別是人類致癌物質其致癌效應所需時間過長;②接觸人群中所用的觀察指標是非特異性的,與對照人群比較需要足夠例數:③外環境因素混雜,外源物的種類繁多而且多種化學物質可出現聯合作用,難以確定某種特定的化學物質毒性效應和其因果關系。
近年來由於分子生物學的發展和滲透,在傳統流行病學調查方法中引進了細胞、分子水平的人群檢測方法,如生物標志物作為癌症早期判斷的信息,把分子生物學與流行病學結合為一體發展為分子流行病學。這門新興學科利用分子生物學、分子遺傳學、生物化學、免疫學等手段研究,評價不同人群或個體致癌危險度及其機制,從而使現代毒理學由實驗動物研究發展到人群和個體易感性研究的新階段。
它可以解答人體從接觸化學物質到發生疾病的過程中所發生的一系列連續性的變化,從中提取更多的癌前病變的信息,為癌症的早期判斷、早期防治提供科學依據。可以預測,分子流行病學在21世紀將會得到更大的發展。
綜上所述,正確的方法是將宏觀研究與微觀研究有機地結合起來,宏觀研究為微觀研究提供線索,微觀研究為宏觀研究提供依據,兩者結合起來才能對外源化學物質作出准確的危險度評價。
B. 毒理學有哪些主要的實驗方法各有何優缺點
體內試驗和體外試驗各有其優點和局限性,應主要根據實驗研究的目的要求,採用最適當的方法,並且互相驗證。
C. 毒理學的研究方法體內方法(in vivo)包括什麼
主要就是動物試驗,包括急性經口、經皮和吸入毒性,皮膚刺激試驗,眼刺激試驗,生殖毒性試驗,亞急性毒性試驗,亞慢性毒性試驗,微核試驗等。
D. 毒理學的基本實驗原理技術和方法
不知道,你要問什麼?毒理學是門應用學科,實驗技術方面的主要是1.毒性評價,如急性毒性、慢性毒性、三致毒性以及生殖發育、免疫毒性等等得評價。2主要是毒性機制方面的研究,主要設計分子生物學、病理、免疫等學科的方法技術等。希望對你有所幫助。我是毒理學教師。
E. 現代毒理學的研究內容
20世紀後半葉,隨著經濟和科學技術的迅速發展,使醫學衛生科學由過去簡單的生物-醫學模式,擴展到生物-心理-社會-醫學模式。因此,現代毒理學研究領域大大擴展,並與現代醫學、衛生學,特別是與預防醫學、環境科學的相互結合、相互滲透,形成了現代毒理學研究體系。其主要研究內容概括如下:
外源性化學物質的分類
外源性化學物質是在人類生活的外界環境中存在,通過與機體接觸進人機體,在體內產生一定生物學作用的一類化學物質,又稱「外源性活性物質」。早期人類接觸的外源性毒物,主要是動物和植物中的天然毒素,20世紀40年代後出現大量人工合成的化學物質。依據毒物的來源可分為兩大類。I類:天然毒物,包括動植物和微生物毒素,如毒蘑素、蛇毒、河豚魚毒素、細菌毒素、真菌毒素。此外,還有天然有毒氣體,礦物毒物等。II類:人工合成的化學物質,包括工業毒物、環境污染物、食品添加劑及食品污染物、農用化學品、日用化學品、醫用化學品、軍事毒葯、放射性核素等。現今全世界已登記的人工合成的化學品已有1000餘萬種,常用的有8萬種。易引起災難性中毒事件的化學品有100~150種。
描述性毒理學研究
主要是觀察和識別外源性毒物對人體和環境的作用影響,包括用動物實驗來預測外源性毒物的潛在危害和對接觸人群的直接觀察,為外源化學物質的安全性評價和管理提供科學依據。
中毒機制的研究
這現代毒理學研究的核心問題,也是國內外學者研究的熱點之一,因為它不但有很高的理論意義,而且也有重要的使用價值,為中毒防治提供科學根據,首先要求研究者的思路要明確,應從不同層次(臟器、細胞、亞細胞、分子水平)研究中毒機制。當前從總體上看應當加強分子水平的研究,但注意避免「基因包裝」,忽視動物試驗及流行病學調查的傾向。概括的講,從分子水平研究中毒機制,可從兩方面人手:①確定生物大分子靶點,即要回答何種生物大分子是該化學物質的靶點;②從受試物中分離出活性代謝產物,絕大多數有機毒物的毒性,主要是由於其代謝產物引起的,因而分離和鑒定活性代謝產物,是研究中毒機制的重要一步。
建立危險度評價模型
毒理學研究的最終目的是將動物試驗的資料推論於人,也就是如何把高劑量、短時間接觸的毒作用結果,外推到低劑量長期接觸,小樣本如何外推到大樣本。經過多年的研究對危險度評價方面現已有許多新方法,有待於毒理學家去驗證,因為各有優缺點,來美國環保局制定了有關致癌性與非致癌性危險度評價准則,進一步研究和發展以生理為基礎的毒代動力學模型;以生物學為基礎的劑量-反應(效應)關系的模型,綜合為以生物學為基礎的危險度評價模型,以降低外推的不確定性,並且有閾值和無閾值的有害作用的危險度評價格會發展成為規范的評價方法。
加強管理及制訂標准、法律、法規研究
控制化學品對人體和環境造成的危害是毒理學的一項重要的任務,也是各國政府面臨的重大問題,更是我國實現可持續發展戰略的重要組成部分和基本國策。國家行政部門制訂一系列的法律、法規及標推都要依據毒理學研究的資料和數據在毒理學家的參與下進行安全性或危險度評價,作出是否允許合成該種新葯,並進人人類環境作出判斷和決定,提出相應的安全使用(或接觸)標准和管理措施,制訂有關法律、法規及標准,並依法進行行政執法和行政司法,加強對化學品的管理,以達到保障人民健康和保護環境的目的。
我國為了加強對健康相關產品的管理,自1999年3月26日制訂了「保健食品」、「化妝品」、「消毒葯劑」、「消毒器械」和涉及「飲用水的衛生產品」等稱為健康相關產品。其評審工作依據《中華人民共和國食品衛生法》、《化妝品衛生監督條件》、《保健食品管理辦法》、《生活飲用水監督管理辦法》和《消毒管理辦法》等法律和法規。
由於現代毒理學研究領域的擴大,需要研究的內容極其廣泛,研究的各領域由相應的現代毒理學分支學科進行深入的專項研究。
F. 葯物毒理學主要進行哪些方面的研究
1、起源:葯物毒理學是研究葯物在一定條件下,可能對機體造成的損害作用及其機理的一門科學。葯物毒理學作為一門應用學科,在20世紀90年代興起以後,就一直受到人們的重視。這是因為葯物毒理學在新葯開發評審中發揮著重要的作用,尤其是它能發現動物對葯物產生的毒性反應,為臨床用葯安全性和毒副作用觀察提供信息等。 葯物毒理學研究葯物毒性,葯物對人危害以及防止發生危害的安全劑量。月滿則缺,物極必反,其實在現代醫學中許多葯物的研究與研發都是基於葯物毒理學展開的。最普通的例子就是對於蛇毒的應用以及對於嗎啡的應用。
微量的蛇毒可以治療心臟疾病,但是過多的劑量則是致命的;同樣的道理,嗎啡可以緩解疼痛,過量服用則會讓人產生生理依賴。葯物毒理學在亞歷山大時期就已經開始,不同的是在那時人們主要研究的是葯物的毒性作用而非葯理作用,用來謀殺和刺殺,亞歷山大就可能死於這樣的一次毒葯謀殺,因為對於他的死有眾多的疑點。
2、研究內容:葯物毒理學是以分子生物學、遺傳學、解剖學、動物學、病理學、統計學等為基礎學科而發展起來的。它研究的內容包括對葯物的一般毒性、特殊毒性以及對靶器官的毒性作用機制研究,通過這些這些研究為正確評價葯物的安全性、危害性提供科學依據,對臨床的安全用葯具有重要意義。
3、發展歷史:早期毒理學:研究不同毒物的使用,著重毒物對機體的急性危害或致死作用。現代毒理學:研究在特定情況下,生命有機體接觸化學、生物或物理物質產生有害作用(毒性)的科學。葯理學是研究葯物的治療作用及其有效劑量,從而發揮其在預防、治療或診斷疾病中的效能。毒理學是研究毒性物質對機體的有害作用及其發生、機制、結果以及危害因素的科學。主要用於對外源性物質的安全性評價和危險性評估。葯物毒理學是毒理學的一個相對年輕的分支,已廣泛體現在新葯臨床前安全性評價、臨床試驗及臨床合理用葯。 研究人類在應用葯物防病治病過程中,葯物不可避免地導致的機體局部或全身病理學改變,甚至引起不可逆的損傷或致死作用;同時也研究對機體有害作用的發生、機制、結果及危險因素的科學。 包括新葯臨床前安全性評價,臨床試驗及臨床合理用葯等方面。
4、學科意義:葯物毒理學負擔著現有的和新生產的葯物對健康影響的安全評價,探討葯物對靶器官的毒性作用機制個對人的危害及防止發生危害的安全劑量。葯物毒理學的任務:包括臨床毒理學、新葯臨床試驗、葯物流行病學研究等任務。葯物毒理學對葯物毒性的研究,無論過去、現在和將來對人類的健康仍將起到重要和不可缺少的作用。 葯物毒理學的基本目的:認識並掌握葯物的毒性作用,葯物是用於防病治病,但是有很強的兩重性。葯物毒理學研究的目的就是發現受試葯物的中毒劑量,初步了解反復給葯時產生毒性反應的劑量,為臨床安全用葯提供科學依據;確定葯物毒作用的靶組織或靶細胞,進而確定葯物毒性作用的機制;確定毒性作用的劑量范圍;了解葯物的毒性作用是否具有可變性,有些葯物在治療劑量下,其毒副作用會伴隨治療作用一起出現,另一些葯物則可能由於誤用、濫用或故意超劑量使用而產生某些毒副作用,一個葯物的毒性是否可逆,在停葯或採取某些治療後被毒性作用所損害的正常的生理功能是否可以恢復也是至關重要的問題之一,在新葯的開發中也是決定一個葯物命運的重要依據之一;研究解毒葯及葯物中毒後的解救措施;通過對動物實驗的重復給葯,為闡明葯物的毒性作用及其作用機制提供線索,作為葯物開發研究的毒理學部分,從方法上看其特點,其中較長時間地重復給葯是臨床前葯理學研究所不能及的,為生命學提供資料,開發新葯。 凡是不符合用葯目的並為病人帶來不適或痛苦的有害反應統稱為葯物不良反應 。
G. 環境毒理學的實驗方法
環境污染物對機體毒作用的評定,主要是通過以下幾種動物實驗方法進行的:
急性毒性試驗:其目的是探明環境污染物與機體作短時間接觸後所引起的損害作用,找出污染物的作用途徑、劑量與效應的關系,並為進行各種動物實驗提供設計依據。一般用半數致死量、半數致死濃度或半數有效量來表示急性毒作用的程度。
亞急性毒性試驗:研究環境污染物反復多次作用於機體引起的損害。通過這種試驗,可以初步估計環境污染物的最大無作用劑量和中毒閾劑量,了解有無蓄積作用,確定作用的靶器官,並為設計慢性毒性試驗提供依據。
慢性毒性試驗:探查低劑量環境污染物長期作用於機體所引起的損害,確定一種環境污染物對機體的最大無作用劑量和中毒閾劑量,為制訂環境衛生標准提供依據。
為了探明環境污染物對機體是否有蓄積毒作用,致畸、致突變、致癌等作用,隨著毒理學的不斷進展,人們又建立了蓄積試驗、致突變試驗、致畸試驗和致癌試驗等特殊的試驗方法。
環境毒理學的研究主要以動物實驗研究為主,觀察實驗動物通過各種方式和途徑,接觸不同劑量的環境污染物後出現的各種生物學變化。實驗動物一般為哺乳動物,也可利用其他的脊椎動物、昆蟲以及微生物和動物細胞株等。
用動物實驗來觀察環境污染物對機體的毒作用,條件容易控制,結果明確,便於分析,是評定環境污染物毒作用的基本方法。但動物與人畢竟有差異,動物實驗的結果,不能直接應用於人。因此,一種環境污染物經過系統的動物毒性試驗後,還必須結合環境流行病學對人群的調查研究結果進行綜合分析,才能作出比較全面和正確的估價。
隨著人類對環境污染物認識的不斷深入,環境毒理學將在多個方向發展,其中主要是探討多種環境污染物同時對機體產生的相加、協同或拮抗等聯合作用;深入研究環境污染物在環境中的降解和轉化產物以及各種環境污染物在環境因素影響下,相互反應形成的各種轉化產物所引起的生物學變化;一步研究致畸作用的機理,完善致突變作用的試驗方法,找出致癌作用與致突變作用的確切關系;深入研究環境污染物對動物神經功能、行為表現以及免疫機能的早期敏感指標;深入研究環境污染物的化學結構同它們的毒性作用的性質和強度的密切關系,以便根據化學結構,作出毒性的估計,減少動物毒性試驗,並為合成某些低毒化合物提供依據。
H. 毒理學及環境毒理學的研究內容
毒理學是一門研究化學物質對生物體的毒性反應、嚴重程度、發生頻率和毒性作用機制的科學,也是對毒性作用進行定性和定量評價的科學。毒理學與葯理學密切相關,目前已發展成為具有一定基礎理論和實驗手段的獨立學科。
環境毒理學是利用毒理學方法,研究環境污染物對人體健康的影響及其機理的學科。它是環境醫學的一個組成部分,也是毒理學的一個分支。
環境毒理學的任務主要有三項:研究環境污染物及其在環境中的降解和轉化產物,對機體造成的損害和作用機理;探索環境污染物對人體健康損害的早期觀察指標,即用最靈敏的探測手段,找出環境污染物作用於機體後最初出現的生物學變化;定量評定有毒環境污染物對機體的影響,確定其劑量與效應或劑量一反應關系,為制定環境衛生標准提供依據。
I. 食品毒理學的研究方法
毒理學的研究方法可分為兩大類。一類是微觀方法,另一類是宏觀方法。根據採用方法的不同,可分為體內實驗和體外實驗 。
食品毒理學主要是藉助於動物模型模擬引起人體中毒的各種條件,觀察實驗動物的毒性反應,再外推到人。
1.體內試驗(in vivotest) :也稱為整體動物試驗。可嚴格控制接觸條件,測定多種類型的毒作用。實驗多採用哺乳動物,例如大鼠、小鼠、脈鼠、家兔、倉鼠(hamster)、狗和猴等。在特殊需要情況下,也採用魚類或其他水生生物、鳥類、昆蟲等。檢測外源化學物的一般毒性,多在整體動物進行,例如急性毒性試驗,亞急性毒性試驗、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗等。哺乳動物體內試驗是毒理學的基本研究方法,其結果原則上可外推到人;但體內試驗影響因素較多,難以進行代謝和機制研究。
2.體外試驗(in vitrotest):利用游離器官、培養的細胞或細胞器進行毒理學研究,多用於外源化學物對機體急性毒作用的初步篩檢、作用機制和代謝轉化過程的深入觀察研究。體外試驗系統缺乏整體毒物動力學過程,並且難以研究外源化學物的慢性毒作用。 (1)游離器官:利用器官灌流技術將特定的液體通過血管流經某一離體的臟器(肝臟、腎臟、肺、腦等),藉此可使離體臟器在一定時間內保持生活狀態,與受試化學物接觸,觀察在該臟器出現有害作用,以及受試化學物在該臟器中的代謝情況。(2)細胞:利用從動物或人的臟器新分離的細胞(原代細胞,primarycell)或經傳代培養的細胞如細胞株(cellstrain)及細胞系(cellline)。(3)細胞器(organelle):將細胞製作勻漿,進一步離心分離成為不同的細胞器或組分,例如線粒體、微粒體、核等,用於實驗。
3.限定人體試驗:通過中毒事故的處理或治療,可以直接獲得關於人體的毒理學資料,這是臨床毒理學的主要研究內容。有時可設計一些不損害人體健康的受控的實驗,但僅限於低濃度、短時間的接觸,並且毒作用應有可逆性。保健食品的人體試食試驗。
4.流行病學調查:通過流行病學調查的方法,不僅可以研究已知環境因素(外源化學物)對人群健康的影響(從因到果),而且還可對已知疾病的環境病因進行探索(從果到因)。但流行病學研究干擾因素多,測定的毒效應還不夠深入,有關的生物學標志還有待於發展。 如突發性大規模食物中毒的調查。
試驗目的
急性毒性試驗:測定LD50, 了解受試物的毒性強度、性質和可能的靶器官,為進一步進行毒性試驗的劑量和毒性觀察指標的選擇提供依據,並根據LD50進行毒性分級;
遺傳毒性試驗:對受試物的遺傳毒性以及是否具有潛在的致癌作用進行篩選;
致畸試驗:了解受試物是否具有致畸作用
30天喂養試驗:在急性毒性試驗的基礎上進一步了解其毒性作用,觀察對生長發育的影響,並可初步估計最大未觀察到有害作用劑量
亞慢性毒性試驗--90天喂養試驗:觀察受試物以不同劑量水平經長期喂養後對動物的毒性作用性質和作用的靶器官,了解受試物對動物繁殖及對子代的發育毒性,觀察對生長發育的影響,並初步確定最大NOAEL和致癌的可能性,為慢性毒性和致癌性試驗的劑量選擇提供依據;
代謝試驗:了解受試物在體內的吸收、分布、代謝和排泄速度及蓄積性,尋找可能的靶器官;為選擇慢性毒性試驗的合適物種、品系提供依據,了解代謝產物的形成情況。
慢性毒性試驗和致癌試驗:了解經長期接觸受試物後出現的毒性作用以及致癌作用;最後確定最大未觀察到有害作用劑量,未受試物能否應用於食品的最終評價提供依據。