毒理学研究方法各自的优缺点

⑴ 毒理学新技术以及发展方向介绍

毒理学是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学，也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。毒理学与药理学密切相关，目前已发展成为具有一定基础理论和实验手段的独立学科，并逐渐形成了一些新的毒理学分支。本文就新技术在分子毒理学中的应用及毒理学的一些发展趋势作一简述世困。
1基因引入技术在毒理学中的应用
分子毒理学研究是采用分子生物学技术和方法来研究毒理学问题。如体外采用细胞培养等检测基因毒性，整体动物试验采用转基因动物模型，这对于阐明外源性化学物的毒性及其机制均有重要意义。
基因引入技术是把一段DNA（可以是一个完整的基因，也可以是一个基因片段）引入到细胞或生物体内。引入的DNA可以改变毒物的作用强度，或改变毒物作用方式。因此，可以通过毒物作用程度或方式的改变来判断引入的DNA所起的毒性作用。
1.1在致突变检测中的应用
基因毒物是指能损害遗传物质DNA的化学物，大多为致突变剂。常规的Ame′s试验是由细菌介导的检测考试，大网站基因毒物的方法。但这种方法也有一定的局限性，有时可出现假阳性结果。如谷胱甘肽和半胱氨酸均为抗癌剂，但在Ame′s试验中却显示较强的致突变能力。此外，细菌和动物细胞在其生物学方面有很大差异，因此体外动物细胞实验较细菌更能反映毒物在机体内的作用。有两类细胞常用于基因毒物的检测，一类为原代细胞，另一类为传代细胞。有多种指标用于检测化笑返裤学物的基因毒性，如核苷酸同位素标记法，若一种化学物能损害DNA，细胞在用该化学物处理后，对损害的DNA要进行修复，修复过程需要核苷酸，如果在培养基中加入同位素标记的核苷酸，则修复的DNA即被同位素标记，在一定情况下，损害的DNA越多，修复的就越多，细胞DNA含的同位素就越多。碰简因此，通过检测DNA中同位素的含量来决定该化学物的基因毒性。另一种判断方法是根据基因毒物能改变细胞的代谢。如正常的V79细胞具有次黄嘌呤磷酸转移酶，这种酶是正常替代途径中合成嘌呤核苷酸的必需酶。如果培养基中有嘌呤的同系物（如8-偶氮鸟嘌呤），这种酶能将其同系物转化成相应的嘌呤核苷酸而合成DNA，但嘌呤同系物没有正常嘌呤功能，因此会导致细胞死亡。相反，如果一种化学物能损害DNA而使次黄嘌呤磷酸转移酶的基因发生损害而不能合成正常的酶，其受损的细胞反而存活下来。存活的细胞越多，在一定情况下说明该化学物的致突变能力越强。
某些化学物本身并没有毒性，但其代谢物显示出较强的毒性作用。对于这些化学物，上述方法不能检测出它们的毒性。为了克服这一缺点，可在细胞或细菌培养液中加入肝细胞抽提液以帮助代谢毒物。有的实验室还用少量原代细胞与被检的传代细胞混合培养，由引入的原代细胞提供代谢酶。如硝基二甲基胺，用常规的细菌检测系统显示不出任何突变作用，但在细菌培养液中加入肝细胞抽提液后，显示出很强的基因毒性。这些实验也存在许多问题，如有些代谢物的半衰期很短，来不及进入检测细胞与其DNA作用就失活了，肝脏抽提液或原代细胞代谢酶活性随时间下降得很快；肝脏抽提液或原代细胞含多种酶，即使能代谢毒物并显示出毒性，也不知道是哪种酶起主导作用。很显然，建立一种细胞株，能合成某种单一的酶，对研究毒物的毒性作用很重要。利用分子生物学技术，把转录某种代谢酶的DNA连接，再接到基因载体上（多为质粒或病毒），这段具有调控能力的DNA，能与体外培养细胞的转录因子作用，把含有编码某种代谢酶的DNA的基因载体引入到体外培养细胞，该细胞就能表达这种特异的酶。这方面较突出的例子是细胞多功能性单胺氧化酶（P450）。体外建立能表达P450的细胞株有两类，一类是能长期稳定表达的细胞株，一类是能短期表达的细胞株。人的多种P450，如1A1，2A6，2E1，3A4等，已成功地引入人的淋巴样细胞株、鼠的胎盘细胞株、苍鼠肝癌细胞株等，这些细胞株由于能表达毒物代谢酶，对需要代谢后才有毒性的化学物，其检测敏感度提高许多倍。如表达2A6的细胞比不表达2A6的同样细胞株，在检测硝基二甲基胺的毒性方面要敏感500倍；比表达2E1的细胞也要敏感大约500倍。说明硝基二甲基胺要代谢以后才能显示毒性，也说明2A6是能将硝基二甲基胺转化为毒性代谢物的代谢酶，而2E1则不是。
1.2转基因动物在毒理学中的应用
转基因动物是在其基因组中含有外来遗传物质的动物，它被广泛应用于科学研究的各个方面。由于转基因动物集整体、细胞和分子水平于一体，更能体现生命整体研究的效果，因此成为毒理学研究的热点之一。
1.2.1一般毒性研究模型
C-fos-LacZ转基因小鼠用于神经毒性的研究。金属硫蛋白（MT）基因的转基因和基因删除小鼠用于金属和某些非金属的研究。如用MT转基因小鼠对镉等的抗性增加，而MT的基因删除小鼠对镉、银、汞、顺铂和四氯化碳的毒性敏感性增强。
1.2.2致突变检测模型
转基因动物为解决遗传毒性研究中长期存在的一些问题提供了可能性。如体外试验和体内整体动物的定性、定量外推，整体动物基因突变需消耗大量动物和时间，如确定靶器官以及对诱发的遗传改变做精细分析等。自Gosen等1989年建立了第一个转基因突变检测模型以来，已有十多种模型。
1.2.3致癌检测模型及其在致癌物质作用机制研究中的应用
转基因动物为快速检测致癌物、促癌物和研究化学致癌的机制提供了新的重要途径。目前已建立的检测模型或研究模型有：①过量表达癌基因的转基因动物模型如TG，AC小鼠，HK-fos转基因小鼠，ras-H2转基因小鼠，携带激活的H-ras原癌基因小鼠等。这些转基因动物对化学致癌剂的敏感性提高了许多倍。如带有激活Pim-l肿瘤基因的转基因动物，对乙基硝基脲的致癌作用，较相应的非转基因动物，其敏感性提高了25倍；②基因删除动物致癌检测模型用同源重组的方法，将一段DNA整合到抗肿瘤基因，使该抗肿瘤基因不能表达具有正常功能的蛋白质，用这种方法培养的动物称基因删除动物。在这方面研究得最多的是肿瘤抑制基因P53.基因删除动物P53（+/-）和正常动物P53（+/+）一样，发育和生长均无异常，但用致癌剂（如二硝基二甲胺）处理后，P53（+/-）基因删除动物的平均寿命为29周，而P53（+/+）的平均寿命为42周，其肿瘤的发生与分布也有很大的差异。其他如芳香烃受体（AHR）小鼠、过氧化物酶体增殖剂诱导的受体α（PPARα）小鼠等；③转基因动物用于生殖毒性研究ZP3（编码）透明带硫酸糖蛋白基因删除小鼠、雌激素受体基因或孕酮受体基因删除小鼠、DNA甲基转移酶基因删除小鼠等。
1.2.4用于特定组织毒性研究的转基因动物
典型的例子是用含乳糖操纵子的噬菌体培育一种转基因动物，具有乳糖操纵子的噬菌体在感染某些细菌后，菌落为蓝色。如果含有乳糖操纵子的噬菌体在体内由于受化学物的处理而受到损害， 不能抄录正常的半乳糖苷水解酶，这种噬菌体在体外装配后，其感染细菌的菌落为无色。因此根据蓝色和无色菌落的多少，来判断某些化学物基因毒性的强弱。此外，用质粒作为载体也获成功，从而提高了检测的敏感性，更重要的是，化学物处理后的动物，基因载体可以从不同组织细胞分离出来，因此这种动物能显示化学物的组织细胞特异毒理学作用。
2毒理学预测范畴的新进展
毒理学和流行病学，特别是与分子流行病学相结合应用于危险度的评价。经典方法中对安全系数作了许多附加修正，以提高种属之内与之间推导预测的精确性，但其后果使毒理学家面临来自各种行政规定而缺乏科学依据的一连串修正系数。近年来已提出了新的方法，以尽可能使实际数据而不是人为的假设来确定安全系数。如对致癌物质的评定将使用一种定量的模型，它所重视的是从高剂量到低剂量的推导，而不是从动物到人的种属间的推导。目前最常见的是线性多级LMS模型，它是将耐受量（MTD）的可信限上端延伸到原点，利用该直线的低剂量区域来估计外源性化学物的量效关系曲线或其毒性强度。这种模型使用一个对应于小生物学单位：即分子的剂量值，而不是将零作为剂量轴的原点。
外源性化学物安全性评价的策略新进展还包括用毒性等效性因子或问答式的方法，构效关系的定量分析，以及药效和药代动力学模型来研究复杂化学物。
321世纪毒理学的发展趋势
3.1传统和现代毒理学研究方法相结合将推动毒理学的发展过程
过去毒理学研究主要以整体动物试验和人体观察相结合，在相当一段时期内这仍然是重要和必要的手段。随着分子生物学的理论和方法应用于毒理学的研究，将使外源性化学物的毒性评价发展到体外细胞、分子水平的毒性测试与人体志愿者试验相结合的新模式，而传统以动物为基础的毒理学研究将减少。某些复杂的整体实验将逐步为体外试验或构效关系数学模式所代替。目前用于有害因素的毒性试验系统将被基因工程的动物和细胞所代替；传统的发病率和死亡率终点将被生化指标所替代；现在需要数月给药和评价的毒性研究将在几小时内完成。转基因动物对外源性化学物的毒性反应将与人体极为一致，例如取分裂中的人组织培养细胞到体外减数分裂，现行毒性试验的解释和外推方式将改变。
3.2大量新技术和新方法的应用将使毒理学研究水平更加深入
上面提到的一些体外细胞检测和转基因动物或基因删除动物模型应用于毒理学研究外，其他新技术如系列分析法、DNA芯片或DNA微点阵等可同时测定数千个基因的表达，用于观察基因的上调和下调；基因诱捕、代表性差异分析等将为研究化学物致畸的分子机制提供可能；应用基因分布图能区别特异性或非特异性的细胞损伤；应用络合物形成作用介导的PCR研究DNA损伤和核苷酸水平上的修复；生物标记物在毒理学中的应用显得越来越重要，如特异的DNA和蛋白质加合物用于有效暴露的生物标记，用NMR分析尿中的代谢产物，可以确定作为毒性反应生物标记物的代谢变化模式。又如外周血（血小板、白细胞、红细胞）中的生化标记物可用于测定外源性化学物对神经系统损伤的替代标志物。
在毒理学的研究中，重要的问题是如何把从动物所获得的资料用于人，把体外资料用于体内，把复杂的整体系统化为简单的并能人为控制的系统，以及如何提高检测的敏感性等。转基因技术为解决这些问题提供了崭新的手段。在代谢途径上，通过基因转移能人为控制某一化学物的代谢；在整体水平上，可以人为控制某一基因的表达水平，从而阐明该基因在化学物致毒过程中的作用。可以预言，各种不同的转基因动物或基因删除动物的建立，将对阐明化学物的毒性作用机制，起到重大的作用。
3.3采用多种方法结合起来评价化学物的毒性将是一个重要趋势
过去20多年应用常规的毒理学方法研究外源性化学物，对于大多数化学物是否获得足够的毒理学信息值得怀疑。考虑到化学物质的暴露对人类健康的影响，这一问题就显得更为突出。由于毒理学试验要消耗大量动物，因此在毒理学研究中尽量减少动物用量是每一个负责任的毒理学家应该考虑的问题。显然，如果想对如此众多的外源性化学物有一个合理的改变，就应该建立新的、可供选择的、耗费动物少、试验周期较短、花费较少的毒理学研究方法。这些方法应该根据以下标准来衡量：①动物用量减少；②试验周期缩短；③研究化学物在环境中的实际浓度；④利用统计或数学模型；⑤预先进行有效的实验设计；⑥发展管理毒理学等。例如，制药工业将采用啮齿类动物（主要是大鼠）的微核试验与2～4周的毒代动力学研究结合起来的方法来评价药物。
3.4毒理学分支学科形成发展迅速，“二极”分化现象更为突出
近30年来毒理学由于发展迅速及与相关学科的交叉而形成了许多分支。如根据工作任务可分为临床毒理学、环境毒理学、工业毒理学、管理毒理学、生态毒理学与法医毒理学等；根据研究手段与终点不同可分为免疫毒理学、分子毒理学、膜毒理学、遣传毒理学、分析毒理学等；根据研究对象可分为昆虫毒理学、兽医毒理学、人体毒理学与植物毒理学；根据不同外源性化学物可分为金属毒理学、农药毒理学、食品毒理学、放射毒理学、药物毒理学与燃烧毒理学；根据研究工作性质可分为描述毒理学（指常规毒性试验和安全评价）、机理毒理学和管理毒理学等。近年来还出现更多的毒理学分支，如比较毒理学、地理毒理学、急症毒理学等。可以预见，下世纪还将出现一些新的分支。
此外，毒理学分化将更为明显。一方面毒理学的软件部分——管理毒理学仍将是毒理学的研究热点之一，这将从宏观上为化学毒物的管理提供科学依据；另一方面，研究水平越来越精细，从细胞、分子和基因水平研究毒理学问题将是普通的科学工作。上述二方面既分化，又相互渗透和结合，使毒理学的软、硬件结合更为突出。
总之，毒理学与人类日常生活和生产劳动关系日益密切，如环境污染、生态环境的恶化、药物的不良反应、食品的安全性、兽药及农药的危害，以及作业环境的有毒物质是世界范围内的严重问题。可以预见，在21世纪毒理学将会获得更大的发展，为人类作出更大的贡献。虽然近年来细胞、分子水平的研究取得了很大的进展，但仅从基因分子水平研究外源性化学物的毒性及其机制是不够的，因为机体还有宏观的一面，必须把微观研究与宏观研究紧密结合起来，也就是将整体试验与体外细胞、分子水平的研究结合起来才能得出正确结果。

⑵ 环境毒理学的实验方法

环境污染物对机体毒作用的评定，主要是通过以下几种动物实验方法进行的：
急性毒性试验：其目的是探明环境污染物与机体作短时间接触后所引起的损害作用，找出污染物的作用途径、剂量与效应的关系，并为进行各种动物实验提供设计依据。一般用半数致死量、半数致死浓度或半数有效量来表示急性毒作用的程度。
亚急性毒性试验：研究环境污染物反复多次作用于机体引起的损害。通过这种试验，可以初步估计环境污染物的最大无作用剂量和中毒阈剂量，了解有无蓄积作用，确定作用的靶器官，并为设计慢性毒性试验提供依据。
慢性毒性试验：探查低剂量环境污染物长期作用于机体所引起的损害，确定一种环境污染物对机体的最大无作用剂量和中毒阈剂量，为制订环境卫生标准提供依据。
为了探明环境污染物对机体是否有蓄积毒作用，致畸、致突变、致癌等作用，随着毒理学的不断进展，人们又建立了蓄积试验、致突变试验、致畸试验和致癌试验等特殊的试验方法。
环境毒理学的研究主要以动物实验研究为主，观察实验动物通过各种方式和途径，接触不同剂量的环境污染物后出现的各种生物学变化。实验动物一般为哺乳动物，也可利用其他的脊椎动物、昆虫以及微生物和动物细胞株等。
用动物实验来观察环境污染物对机体的毒作用，条件容易控制，结果明确，便于分析，是评定环境污染物毒作用的基本方法。但动物与人毕竟有差异，动物实验的结果，不能直接应用于人。因此，一种环境污染物经过系统的动物毒性试验后，还必须结合环境流行病学对人群的调查研究结果进行综合分析，才能作出比较全面和正确的估价。
随着人类对环境污染物认识的不断深入，环境毒理学将在多个方向发展，其中主要是探讨多种环境污染物同时对机体产生的相加、协同或拮抗等联合作用；深入研究环境污染物在环境中的降解和转化产物以及各种环境污染物在环境因素影响下，相互反应形成的各种转化产物所引起的生物学变化；一步研究致畸作用的机理，完善致突变作用的试验方法，找出致癌作用与致突变作用的确切关系；深入研究环境污染物对动物神经功能、行为表现以及免疫机能的早期敏感指标；深入研究环境污染物的化学结构同它们的毒性作用的性质和强度的密切关系，以便根据化学结构，作出毒性的估计，减少动物毒性试验，并为合成某些低毒化合物提供依据。

⑶ 毒理学试验方法有哪些

现代毒理学的研究方法，由于其本身包括众多的分支学科，分别在相应的学科领域里建立了自己的研究方法，现归纳为两大类。(一)实验研究(微观研究)动物实验的方法仍是现代毒理学实验的重要方法之一，传统的毒理学通过整体动物实验已为人类提供了大量的以剂量-效应(反应)为主的数据库，结合人群接触水平对许多化学物质进行了安全性(危险度)评价。
由于外源物的数量巨大，整体动物实验需要消耗大量的时间和经费，也不能满足数以万计的外源化学物质的毒性评价要求，另一方面为了保护动物，尽量减少动物的使用，所以由过去以整体动物试验占主导地位的观念，转向以体外试验为主导地位的趋势。但也需指出，体外试验的发展并不排斥整体实验的重要性，两者相互补充，互为验证才能为科学研究提供可靠数据，随着生命科学的发展，分子生物学的理论及技术被引入现代毒理学，近年来在分子水平上建立了许多新方法。

1．体内试验
哺乳动物体内试验，也称整体动物实验，一般包括：急性毒性试验、亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验及慢性毒性试验。还有特殊毒性实验，如哺乳动物致突变试验、致畸试验、致癌试验。以上试验在毒理学中统称“三性”和“三致”试验。

常用的试验动物：大鼠、小鼠、豚鼠、地鼠、家兔、狗、猴等。检测环境污染物的毒性试验，常选用鱼、蚤类或其他水生生物。还可用鸟类、昆虫进行试验。
近年来为了从分子水平探讨致突、致癌机制，转基因动物已开始在毒理学试验中应用。
转基因动物是一种集整体水平、细胞水平和分子水平于一体的实验动物，更能体现生命整体研究的效果，它是把经典的与现代的毒理学研究方法相结合，无疑会推动现代毒理学实验研究的发展。
2．体外试验
利用游离器官、培养的细胞、细胞器以及利用微生物等进行毒性研究的方法为体外试验，此方法多用于观察外源物对生物体特殊毒性的初步筛检及作用机制和代谢转化过程的深入研究。

体内与体外试验各有优点和局限性，应根据试验目的和要求，选择一组试验，才能互相弥补优缺点。(二)人群调查(宏观研究)人群调查也称为人群毒理学，是在人群中研究外源物对人体产生毒作用的规律，为人群检测和制订预防措施提供比动物试验更直接更可靠的毒理学资料，主要包括以下3个方面：
1．中毒临床观察
常见于偶然发生的事故，如误服、自杀、毒性灾害等，通过急性中毒事故的处理和治疗，可直接观察到中毒的症状并分析可能的毒效应的靶器官。

2．志愿者试验
在不损害人体健康的原则下，有时可设计一些不损害人体健康的受控试验，仅限于低剂量、短时期的接触毒性作用可逆的化学品，目前国际上提倡健康志愿者的毒性试验，减少由动物试验结果外推于入的不确定性，特别是一些神经毒物出现的毒性效应，如头晕、目眩、复视等需要表达的中毒症状，只有人才能真实地反映出来，所以国外健康志愿者的毒理学研究资料倍受重视。

3．流行病学调查
将动物试验的结果，进一步在人群调查中验证，可以从人群的直接观察中，取得动物试验所不能获得的资料，优点是接触条件真实，观察对象是一个大的群体，为人群检测和防治措施提供比动物试验更直接、更可靠的科学资料，但是也存在许多难点：①人群中观察外源物的毒性效应大多数为慢性毒性效应，特别是人类致癌物质其致癌效应所需时间过长；②接触人群中所用的观察指标是非特异性的，与对照人群比较需要足够例数：③外环境因素混杂，外源物的种类繁多而且多种化学物质可出现联合作用，难以确定某种特定的化学物质毒性效应和其因果关系。
近年来由于分子生物学的发展和渗透，在传统流行病学调查方法中引进了细胞、分子水平的人群检测方法，如生物标志物作为癌症早期判断的信息，把分子生物学与流行病学结合为一体发展为分子流行病学。这门新兴学科利用分子生物学、分子遗传学、生物化学、免疫学等手段研究，评价不同人群或个体致癌危险度及其机制，从而使现代毒理学由实验动物研究发展到人群和个体易感性研究的新阶段。
它可以解答人体从接触化学物质到发生疾病的过程中所发生的一系列连续性的变化，从中提取更多的癌前病变的信息，为癌症的早期判断、早期防治提供科学依据。可以预测，分子流行病学在21世纪将会得到更大的发展。
综上所述，正确的方法是将宏观研究与微观研究有机地结合起来，宏观研究为微观研究提供线索，微观研究为宏观研究提供依据，两者结合起来才能对外源化学物质作出准确的危险度评价。

⑷ 对中药毒性的研究目前有哪些方法

大概有5种方法：

1
有毒成分及毒理研究方法

这是中药毒性研究最常用的方法。主要是在中药成分中提取、分离毒性成分，进行相关毒性实验，如在含生物碱的中药中已知的有毒成分有：川乌、草乌、附子、天雄、雪上一枝蒿等品种中的乌头碱；雷公藤和昆明山海棠中的雷公藤碱；马钱子中的番木鳖碱；曼陀罗、洋金花的莨菪碱；苦楝子中的苦楝碱；麻黄中的麻黄碱；光慈菇、山慈菇中的秋水仙碱等。其毒理作用主要是损害神经系统。外周迷走神经和感觉神经中毒，常先呈异常兴奋后抑制，能直接影响心脏功能，并发其他脏器的变性坏死；中枢神经中毒，可引起视丘、中脑、延脑、脊髓的病理改变；呼吸中枢中毒可引起呼吸麻痹窒息。再如在含有苷类的中药中，已知的毒性成分有：洋地黄、万年青、八角枫、蟾酥、夹竹桃等品种中的强心苷，可直接作用于心脏，引起心肌收缩的增强，心率减慢；木通、黄药子、商陆等皂苷成分，对局部有刺激作用，并能抑制呼吸，损害心脏、肾脏，尚有溶血作用；白果中的银杏酸和银杏酚，苦杏仁、桃仁、郁李仁、木薯、瓜蒂等品种中的苦杏仁甙，水解后可析出氢氰酸，能迅速与细胞线粒体中氧化型细胞色素酶的三价铁结合，阻止细胞的氧化反应；芫花、广豆根等品种中的黄酮苷，可刺激胃肠道和对肝脏的损害，引起恶心呕吐、黄疸等症状。

2
中药毒代动力学研究方法

毒代动力学是运用药代动力学的原理和方法，定量地研究毒性剂量下药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄过程和特点，进而探讨药物毒性发生和发展的规律性的一门科学。其主要目的是：揭示在毒性试验条件下药物所达到的全身暴露与毒性发生的内在联系；比较动物与人的全身暴露来解释毒理试验数据的价值；为临床前毒性研究的实验设计（如动物种属、试验剂量和用药方案的设计）提供依据。

3
细胞毒性试验MTT法

这是借助于细胞生物学技术直接观察中药在细胞学水平上的毒性反应。包括对细胞、细胞器形态结构的影响和对细胞整体活动的影响等。而MTT法可以快速高效地检测药物对细胞增殖的影响及毒性反应。从微观角度反映中药毒理作用的生物学基础。

4
中药血清药理学方法

目前该方法应用于中药毒性研究的尚较少，但直接用实验动物的含药血清培养细胞观察中药的毒性效应，可从微观角度阐明毒理。为从细胞分子水平阐明中药毒性机理开辟道路，值得借鉴。

5
分子生物学技术
将分子生物学方法应用于中药毒理学研究，如对中毒脏器中核酸含量测定，对药物性损伤的肝细胞中药物代谢酶和抗氧化物酶活性的测定、毒理基因组学和蛋白组学的探讨等，均将有助于从基因分子水平探讨中药毒性产生的机理与本质。

⑸ 食品毒理学的研究方法

毒理学的研究方法可分为两大类。一类是微观方法，另一类是宏观方法。根据采用方法的不同，可分为体内实验和体外实验 。
食品毒理学主要是借助于动物模型模拟引起人体中毒的各种条件，观察实验动物的毒性反应，再外推到人。
1.体内试验(in vivotest) ：也称为整体动物试验。可严格控制接触条件，测定多种类型的毒作用。实验多采用哺乳动物，例如大鼠、小鼠、脉鼠、家兔、仓鼠(hamster)、狗和猴等。在特殊需要情况下，也采用鱼类或其他水生生物、鸟类、昆虫等。检测外源化学物的一般毒性，多在整体动物进行，例如急性毒性试验，亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法，其结果原则上可外推到人；但体内试验影响因素较多，难以进行代谢和机制研究。
2.体外试验(in vitrotest)：利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究，多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。体外试验系统缺乏整体毒物动力学过程，并且难以研究外源化学物的慢性毒作用。 (1)游离器官：利用器官灌流技术将特定的液体通过血管流经某一离体的脏器(肝脏、肾脏、肺、脑等)，借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态，与受试化学物接触，观察在该脏器出现有害作用，以及受试化学物在该脏器中的代谢情况。(2)细胞：利用从动物或人的脏器新分离的细胞(原代细胞，primarycell)或经传代培养的细胞如细胞株(cellstrain)及细胞系(cellline)。(3)细胞器(organelle)：将细胞制作匀浆，进一步离心分离成为不同的细胞器或组分，例如线粒体、微粒体、核等，用于实验。
3.限定人体试验：通过中毒事故的处理或治疗，可以直接获得关于人体的毒理学资料，这是临床毒理学的主要研究内容。有时可设计一些不损害人体健康的受控的实验，但仅限于低浓度、短时间的接触，并且毒作用应有可逆性。保健食品的人体试食试验。
4.流行病学调查：通过流行病学调查的方法，不仅可以研究已知环境因素(外源化学物)对人群健康的影响(从因到果)，而且还可对已知疾病的环境病因进行探索(从果到因)。但流行病学研究干扰因素多，测定的毒效应还不够深入，有关的生物学标志还有待于发展。 如突发性大规模食物中毒的调查。
试验目的
急性毒性试验：测定LD50, 了解受试物的毒性强度、性质和可能的靶器官，为进一步进行毒性试验的剂量和毒性观察指标的选择提供依据，并根据LD50进行毒性分级；
遗传毒性试验：对受试物的遗传毒性以及是否具有潜在的致癌作用进行筛选；
致畸试验：了解受试物是否具有致畸作用
30天喂养试验：在急性毒性试验的基础上进一步了解其毒性作用，观察对生长发育的影响，并可初步估计最大未观察到有害作用剂量
亚慢性毒性试验--90天喂养试验：观察受试物以不同剂量水平经长期喂养后对动物的毒性作用性质和作用的靶器官，了解受试物对动物繁殖及对子代的发育毒性，观察对生长发育的影响，并初步确定最大NOAEL和致癌的可能性，为慢性毒性和致癌性试验的剂量选择提供依据；
代谢试验：了解受试物在体内的吸收、分布、代谢和排泄速度及蓄积性，寻找可能的靶器官；为选择慢性毒性试验的合适物种、品系提供依据，了解代谢产物的形成情况。
慢性毒性试验和致癌试验：了解经长期接触受试物后出现的毒性作用以及致癌作用；最后确定最大未观察到有害作用剂量，未受试物能否应用于食品的最终评价提供依据。