第十一章 动物实验技术
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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、年龄与体重、同 父母、同胎次出生等因素对实验结果的影响。
▪ 举例：为研究VitE缺乏饲料对大鼠肝脏中VitA含量(u/mg)的影响， 选取同性别(雌、雄各半)、同月龄(断乳1个月)、同体重(50g+2g) 等正常大鼠配成10对，对每对中每只大鼠按随机数字表(或抽签) 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 不同笼中，经1个月饲食后杀掉，按每对分别取肝脏，测得VitA 含量(u/mg)如表。
• tα取有显著性的t分布值，t0.05=1.96； • tβ为无显著性的t分布值，1-β为实验检验能力，动物
实验一般取1-β=0.80，t0.20=0.842； • δ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，预实验中每月体重增 长比对照增加30±15g（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：
腹腔 静脉 腹腔 静脉 皮下或肌肉
剂量(mg/kg) 30
40～50 40～50
常用浓度(％) 3 3 2
15-20
2
40
1
15-20
1
10-40
10
100～200
10
80-100
2
50
2
750-1000
30
800-1000
20
第五节 动物实验基本设计
一、设计原则 1.对照（antitheses）性原则：
常用药物的最大给药量
动物 大鼠 小鼠 豚鼠 家兔
项目 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头
灌 胃 皮下注射
2mL
lmL
16号(钝头) 6号
lmL 9号(钝头)
0.4mL 5 l/2号
3mL
LmL
16号(钝头) 6 1/2号
20 mL
10号导尿 管
2mL 6 1/2号
实验动物的血样采取
一、小、大鼠 • 剪尾采血 1) 此法每鼠可采10次以上。 2) 小鼠每次0.1ml。 3) 大鼠每次0.4ml。
2. 眼眶后静脉丛采血 1) 小鼠每次0.2-0.3ml。 2) 大鼠每次0.5ml。
3. 股动脉采血 1) 小鼠每次0.5ml。 2) 大鼠每次2.0ml。
二、豚鼠 1. 耳缘切口采血： 0.5ml。 2. 心脏采血： 3. 足背正中静脉采血：
三、家兔 1. 耳缘静脉采血：5-10ml。 2. 耳中动脉采血：15ml。 3. 心脏采血：20-25ml。
四、犬 1. 前肢皮下头静脉和后肢外侧小隐静脉采血：10-20ml。 2. 颈静脉采血： 3. 心脏采血：
常用实验动物的 最大安全采血量与最小致死采血量
动物种类 小鼠 大鼠 豚鼠 家兔 狗 猴
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.
2) 按统计学方法测算的样本数
• n=2б2(tα+tβ)2/δ2 • n为样本含量，б为标准差；
• 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（repetition）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
1) 一般估测的样本数 • 小动物(大鼠、小鼠、蛙、鱼)：每组10-30例,计量资
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。
2. 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
• 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 。
▪
大白鼠对别
正常饲料组
VitE缺乏组
1
3.95
2.65
2
3.80
3.35
3
3.45
2.45
4
3.35
2.65
5
3.70
2.65
6
3.90
3.15
7
3.80
2.90
8
3.05
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.90
9
3.65
1.70
10
2.00
2.50
3. 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。
最大安全采血量(mL) 最小致死采血量(mL)
0.1
0.3
1
2
5
10
10
40
50
300
15
60
常用麻醉剂的用法及剂量
麻醉剂 戊巴比妥钠
硫喷妥钠
氯胺酮 氯醛糖 乌拉坦
动物种类 犬、兔
大鼠、小鼠、 豚鼠 犬、兔 大鼠 小鼠
犬、猫
大鼠、小鼠 兔
大鼠 兔
大鼠、小鼠
给药途径 静脉 腹腔 腹腔
静脉 腹腔 腹腔 腹腔
肌肉注射 0.4mL 6号 0.4mL 5 1/2号 0.5mL 6 1/2号 2mL 6 1/2号
腹腔注射 2mL 6号 lmL
5 1/2号 4mL 7号 5mL 7号
静脉注射 4mL 5号 0.8mL 4号 5mL 5号 10mL 6号
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，即单位体重的用药量比人要 大。
是要求在实验中设立可与实验组比较，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（random）化原则 • 动物实验一般采用完全随机分配或分层随机分配。
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
1. 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。
2. 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
▪ 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、年龄与体重、同 父母、同胎次出生等因素对实验结果的影响。
▪ 举例：为研究VitE缺乏饲料对大鼠肝脏中VitA含量(u/mg)的影响， 选取同性别(雌、雄各半)、同月龄(断乳1个月)、同体重(50g+2g) 等正常大鼠配成10对，对每对中每只大鼠按随机数字表(或抽签) 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 不同笼中，经1个月饲食后杀掉，按每对分别取肝脏，测得VitA 含量(u/mg)如表。
• tα取有显著性的t分布值，t0.05=1.96； • tβ为无显著性的t分布值，1-β为实验检验能力，动物
实验一般取1-β=0.80，t0.20=0.842； • δ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，预实验中每月体重增 长比对照增加30±15g（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：
腹腔 静脉 腹腔 静脉 皮下或肌肉
剂量(mg/kg) 30
40～50 40～50
常用浓度(％) 3 3 2
15-20
2
40
1
15-20
1
10-40
10
100～200
10
80-100
2
50
2
750-1000
30
800-1000
20
第五节 动物实验基本设计
一、设计原则 1.对照（antitheses）性原则：
常用药物的最大给药量
动物 大鼠 小鼠 豚鼠 家兔
项目 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头 最大给药量 使用针头
灌 胃 皮下注射
2mL
lmL
16号(钝头) 6号
lmL 9号(钝头)
0.4mL 5 l/2号
3mL
LmL
16号(钝头) 6 1/2号
20 mL
10号导尿 管
2mL 6 1/2号
实验动物的血样采取
一、小、大鼠 • 剪尾采血 1) 此法每鼠可采10次以上。 2) 小鼠每次0.1ml。 3) 大鼠每次0.4ml。
2. 眼眶后静脉丛采血 1) 小鼠每次0.2-0.3ml。 2) 大鼠每次0.5ml。
3. 股动脉采血 1) 小鼠每次0.5ml。 2) 大鼠每次2.0ml。
二、豚鼠 1. 耳缘切口采血： 0.5ml。 2. 心脏采血： 3. 足背正中静脉采血：
三、家兔 1. 耳缘静脉采血：5-10ml。 2. 耳中动脉采血：15ml。 3. 心脏采血：20-25ml。
四、犬 1. 前肢皮下头静脉和后肢外侧小隐静脉采血：10-20ml。 2. 颈静脉采血： 3. 心脏采血：
常用实验动物的 最大安全采血量与最小致死采血量
动物种类 小鼠 大鼠 豚鼠 家兔 狗 猴
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.
2) 按统计学方法测算的样本数
• n=2б2(tα+tβ)2/δ2 • n为样本含量，б为标准差；
• 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（repetition）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
1) 一般估测的样本数 • 小动物(大鼠、小鼠、蛙、鱼)：每组10-30例,计量资
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。
2. 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
• 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 。
▪
大白鼠对别
正常饲料组
VitE缺乏组
1
3.95
2.65
2
3.80
3.35
3
3.45
2.45
4
3.35
2.65
5
3.70
2.65
6
3.90
3.15
7
3.80
2.90
8
3.05
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.90
9
3.65
1.70
10
2.00
2.50
3. 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。
最大安全采血量(mL) 最小致死采血量(mL)
0.1
0.3
1
2
5
10
10
40
50
300
15
60
常用麻醉剂的用法及剂量
麻醉剂 戊巴比妥钠
硫喷妥钠
氯胺酮 氯醛糖 乌拉坦
动物种类 犬、兔
大鼠、小鼠、 豚鼠 犬、兔 大鼠 小鼠
犬、猫
大鼠、小鼠 兔
大鼠 兔
大鼠、小鼠
给药途径 静脉 腹腔 腹腔
静脉 腹腔 腹腔 腹腔
肌肉注射 0.4mL 6号 0.4mL 5 1/2号 0.5mL 6 1/2号 2mL 6 1/2号
腹腔注射 2mL 6号 lmL
5 1/2号 4mL 7号 5mL 7号
静脉注射 4mL 5号 0.8mL 4号 5mL 5号 10mL 6号
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，即单位体重的用药量比人要 大。
是要求在实验中设立可与实验组比较，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（random）化原则 • 动物实验一般采用完全随机分配或分层随机分配。
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
1. 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。
2. 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