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動(dòng)物實(shí)驗的基本操作技術(shù)
日期:2025-04-20 23:11
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摘要:
實(shí)驗動(dòng)物(experimental animals)是指經(jīng)過(guò)人工飼養、繁育,對其攜帶的微生物及寄生蟲(chóng)實(shí)行控制,遺傳背景明確或者來(lái)源清楚,應用于科研、教學(xué)、生產(chǎn)和檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗的動(dòng)物。這些個(gè)體具有較好的遺傳均一性、對外來(lái)刺激的敏感性和實(shí)驗再現性。
一、常用實(shí)驗動(dòng)物的種類(lèi)和特點(diǎn)
(一)狗(dog) 屬于哺乳綱、食肉目、犬科動(dòng)物。其嗅覺(jué)、視和聽(tīng)覺(jué)均很靈敏,對外界環(huán)境的適應能力強。消化、循環(huán)和神經(jīng)系統均發(fā)達,且與人類(lèi)很相似。適用于各類(lèi)實(shí)驗外科手術(shù)學(xué)的教學(xué)和臨床科研工作,是復制休克、DIC、動(dòng)脈粥樣硬化等動(dòng)物模型優(yōu)選的動(dòng)物之一,由于其價(jià)格較昂貴,教學(xué)實(shí)驗中不如某些中小動(dòng)物常用。
(二)家兔(rabbit) 屬于哺乳綱、嚙齒目、兔科、草食類(lèi)動(dòng)物。品種有:青紫藍兔(livor blue rabbit)、中國白兔(china white rabbit)、新西蘭白兔和大耳白兔(maximus ear white rabbit)等。具有性情溫順,對溫度適應敏銳和便于靜脈注射等特點(diǎn),是教學(xué)實(shí)驗中*常用的動(dòng)物之一??捎糜谘獕?、呼吸、泌尿等多種實(shí)驗,還可用于體溫實(shí)驗和熱原的研究與鑒定。
(三)大白鼠(rat) 屬哺乳綱、嚙齒目、鼠科類(lèi)動(dòng)物。其性情兇猛、喜歡啃咬、繁殖周期短、抗病能力較強、心血管反應敏銳。用于水腫、休克、炎癥、心功能不全、腎功能不全和應激反應等實(shí)驗。大鼠不能?chē)I吐,故不能做催吐實(shí)驗。
(四)小白鼠(mouse) 屬哺乳綱、嚙齒目、鼠科類(lèi)動(dòng)物。具有繁殖周期短、產(chǎn)仔多、生長(cháng)快、體型小、溫順易捉、易于飼養等特點(diǎn)。廣泛應用于各種**的毒理實(shí)驗、**篩選實(shí)驗、生物藥效學(xué)實(shí)驗,以及癌癥研究、營(yíng)養學(xué)、遺傳學(xué)、**性**研究等項實(shí)驗。
(五)豚鼠(cavy) 屬哺乳綱、嚙齒目、豚鼠科類(lèi)動(dòng)物。又名天絲鼠、荷蘭豬。其性情溫順,嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)較發(fā)達。對某些病毒反應敏銳,易引起變態(tài)反應。適用于藥理學(xué)、營(yíng)養學(xué)、各種傳染病的實(shí)驗研究。**、病毒診斷學(xué)研究、過(guò)敏、變態(tài)反應性實(shí)驗研究和內耳及聽(tīng)神經(jīng)**研究。也常用于離體心臟實(shí)驗研究。
(六)蛙和蟾蜍(frog and toad ) 均屬兩棲綱、無(wú)尾目類(lèi)動(dòng)物。常用于教學(xué)實(shí)驗。其心臟在離體后仍可有節律地跳動(dòng)。常用于心臟生理、藥理和病生實(shí)驗。蛙舌與腸系膜是觀(guān)察炎癥和微循環(huán)變化的良好標本。此外,蛙類(lèi)還可用于水腫和腎功能不全的實(shí)驗研究。
二、常用實(shí)驗動(dòng)物的品系
(一)按遺傳學(xué)控制分類(lèi)
1.近交系既純系動(dòng)物(I line animals)
經(jīng)連續20代(或以上)的全同胞兄妹交配,(或者親代與子代交配)而培養出來(lái)的遺傳基因純化的品系。品系內所有個(gè)體都可追溯到起源于第20代或以后代數的一對共同祖先。由于此種交配較為方便而多被采用。Mouse、rat等一些實(shí)驗動(dòng)物的近交系的育成極大地促進(jìn)了生物醫學(xué)實(shí)驗研究的發(fā)展,尤其對于腫瘤研究的進(jìn)展起到了更為重要的作用。人們曾習慣用“純種”稱(chēng)呼近交系。
2.封閉群動(dòng)物(blocking nest animals)
以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的實(shí)驗動(dòng)物種群,在不從外部引入新個(gè)體的條件下,至少連續繁殖4代以上,稱(chēng)為一個(gè)封閉群,或叫遠交群。常見(jiàn)的blocking nest animals有:NIH mouse、Wistar rat、Hartley cavy和新西蘭白兔等。Blocking nest animals具有較強的繁殖力和生命力,對**抵抗力強,壽命長(cháng),生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。因而廣泛應用于教學(xué)與科研實(shí)驗中。
3.雜交一代動(dòng)物(cross uni-generation animals)
兩個(gè)不同近交系雜交所產(chǎn)生的**代動(dòng)物稱(chēng)為cross uni-generation animals或F1代。它既有近交系動(dòng)物(inbred line Animals)的特點(diǎn),又具有雜交的優(yōu)勢。Cross uni-generation animals生命力旺盛,繁殖率高,生長(cháng)快、體質(zhì)健壯,抗病力強。它與inbred line animals有同樣的實(shí)驗效果。又稱(chēng)為系統雜交性動(dòng)物(system crossability animals)。
4.突變品系動(dòng)物(mutational strain animals)
育種過(guò)程中,出于單個(gè)基因的突變,或將某個(gè)基因導入, 或通過(guò)多次回交“留種”,而建立一個(gè)同類(lèi)突變品系(mutational strain)。此類(lèi)個(gè)體具有同樣遺傳缺陷或病態(tài)。如肥胖癥、侏儒癥、肌萎縮、白內障、視網(wǎng)膜退化、無(wú)毛等等,現己培養成的自然具有某些病的mutational strain有:白血病鼠、糖尿病鼠、腫瘤鼠、貧血鼠、高血壓鼠和裸鼠(無(wú)胸腺無(wú)毛)等等,這些品系的動(dòng)物對于研究相應**的防治具有很重要的價(jià)值。
5.非純系動(dòng)物(no-sheer series)
一般是指任意交配繁殖的雜種動(dòng)物。此類(lèi)動(dòng)物具有生命力旺盛、適應性強、繁殖率高、生長(cháng)快、易于飼養管理等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是個(gè)體差異大、反應性不規則、實(shí)驗結果的重復性差。由于其中包含有*敏感的與*不敏感的兩種極端的個(gè)體,因此適用于篩選性實(shí)驗。雜種動(dòng)物比較經(jīng)濟、教學(xué)實(shí)驗中*常用。
(二)按微生物控制分類(lèi)
根據實(shí)驗動(dòng)物所攜帶其它生命體的情況,目前我國將實(shí)驗動(dòng)物分為四個(gè)等級,即**:普通動(dòng)物;二級:清潔動(dòng)物;三級:無(wú)特定病原體動(dòng)物(SPF動(dòng)物);四級:無(wú)菌動(dòng)物(GF動(dòng)物)和悉生動(dòng)物(GN動(dòng)物)。
1.普通動(dòng)物(common animals):飼養在開(kāi)放環(huán)境中,未經(jīng)積極的微生物控制,不攜帶**共患病和動(dòng)物烈性傳染病病原體的動(dòng)物。
2.清潔動(dòng)物(clearing animals):是除**動(dòng)物應排除的病原外,不攜帶對動(dòng)物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原體的動(dòng)物。
3.無(wú)特定病原體動(dòng)物(SPF動(dòng)物)
無(wú)特定病原體動(dòng)物簡(jiǎn)稱(chēng)SPF動(dòng)物:是指除一、二級動(dòng)物應排除的病原外,不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實(shí)驗干擾大的病原體實(shí)驗動(dòng)物。
4.無(wú)菌動(dòng)物(GF)
是指體表、體內任何部位均檢不出微生物、寄生蟲(chóng)的實(shí)驗動(dòng)物。此種動(dòng)物系在無(wú)菌條件下剖腹取出。在無(wú)菌、恒溫、恒濕的條件下飼養。食物與飲料全部無(wú)菌。
5.悉生動(dòng)物(GN)
是指在無(wú)菌動(dòng)物體內,移入一種或幾種已知微生物后的動(dòng)物。
悉生動(dòng)物繁殖飼養條件復雜、價(jià)格昂貴,故不適用于教學(xué),但對某些生物醫學(xué)研究具有重要的意義。
普通動(dòng)物和清潔動(dòng)物因價(jià)格較低,常常用于教學(xué)實(shí)驗。
實(shí)驗動(dòng)物的選擇
一、種屬的選擇( genus excerpt)
根據不同的實(shí)驗目的,選擇相應的種屬。不同種屬的動(dòng)物對于同一**的刺激是有不同的反應程度的。例如在進(jìn)行過(guò)敏反應或變態(tài)反應實(shí)驗時(shí),應優(yōu)選豚鼠,而做發(fā)熱、熱原檢定、解熱藥的實(shí)驗時(shí)應選擇家兔、犬。家免、大白鼠常用于高血壓研究、小白鼠則宜進(jìn)行各類(lèi)腫瘤的實(shí)驗研究??傊?,在選用實(shí)驗動(dòng)物時(shí),應盡可能選擇其結構、功能和代謝特點(diǎn)接近于人類(lèi)的動(dòng)物。
二、品系的選擇(strain excerpt)
同一種動(dòng)物的不同品系,對同一致病刺激物的反應也不同。如津白II號小鼠容易致癌,而津白I號小鼠就不易致癌。
三、個(gè)體的選擇(individual excerpt)
同一品系的動(dòng)物,對同一致病刺激物的反應也存在著(zhù)個(gè)體差異,而這種個(gè)體差異往往與動(dòng)物的年齡(age)、性別(sex)、生理狀態(tài)(physiological condition)和健康情況(health condition)有關(guān)。
l. Age 根據實(shí)驗要求選擇適齡的動(dòng)物。一般幼年動(dòng)物較成年動(dòng)物敏感,急性實(shí)驗選用成年動(dòng)物,慢性實(shí)驗*好選用年輕一些的動(dòng)物,減少同一批動(dòng)物的年齡差別,可以增加實(shí)驗結果的正確性。
2. Sex 不同性別的實(shí)驗動(dòng)物對同一致病因素的反應也不同。在實(shí)驗研究中,應根據不同的實(shí)驗來(lái)選擇動(dòng)物的性別。如對動(dòng)物性別無(wú)特殊要求,也應在各組中選用雌雄各半。
3. Physiological condition 在選擇個(gè)體時(shí),應考慮動(dòng)物的特殊生理狀態(tài)。一般妊娠、哺乳期的動(dòng)物不應選擇。
4. Health condition 實(shí)驗動(dòng)物的健康狀態(tài),是實(shí)驗能否成功的基本保障。實(shí)驗證明,動(dòng)物處于衰弱、饑餓、寒冷、炎熱、**等情況下,實(shí)驗結果很不穩定。所以,健康狀況不好的動(dòng)物,不能用來(lái)作實(shí)驗。
判斷動(dòng)物是否健康,應掌握以下原則:
1.一般狀態(tài)發(fā)育良好,反應靈活,食欲好,眼睛有神,不打噴嚏,鼻粘膜無(wú)分泌物等。
2.皮毛顏色動(dòng)物皮毛要光潔柔軟,無(wú)脫毛、蓬亂和**感染的現象。
3.腹部呼吸動(dòng)物腹部呼吸均勻,無(wú)膨大隆起的現象,**無(wú)稀便無(wú)分泌物。
4.爪趾特征動(dòng)物無(wú)咬傷、潰瘍、結痂等情況
一、常用實(shí)驗動(dòng)物的種類(lèi)和特點(diǎn)
(一)狗(dog) 屬于哺乳綱、食肉目、犬科動(dòng)物。其嗅覺(jué)、視和聽(tīng)覺(jué)均很靈敏,對外界環(huán)境的適應能力強。消化、循環(huán)和神經(jīng)系統均發(fā)達,且與人類(lèi)很相似。適用于各類(lèi)實(shí)驗外科手術(shù)學(xué)的教學(xué)和臨床科研工作,是復制休克、DIC、動(dòng)脈粥樣硬化等動(dòng)物模型優(yōu)選的動(dòng)物之一,由于其價(jià)格較昂貴,教學(xué)實(shí)驗中不如某些中小動(dòng)物常用。
(二)家兔(rabbit) 屬于哺乳綱、嚙齒目、兔科、草食類(lèi)動(dòng)物。品種有:青紫藍兔(livor blue rabbit)、中國白兔(china white rabbit)、新西蘭白兔和大耳白兔(maximus ear white rabbit)等。具有性情溫順,對溫度適應敏銳和便于靜脈注射等特點(diǎn),是教學(xué)實(shí)驗中*常用的動(dòng)物之一??捎糜谘獕?、呼吸、泌尿等多種實(shí)驗,還可用于體溫實(shí)驗和熱原的研究與鑒定。
(三)大白鼠(rat) 屬哺乳綱、嚙齒目、鼠科類(lèi)動(dòng)物。其性情兇猛、喜歡啃咬、繁殖周期短、抗病能力較強、心血管反應敏銳。用于水腫、休克、炎癥、心功能不全、腎功能不全和應激反應等實(shí)驗。大鼠不能?chē)I吐,故不能做催吐實(shí)驗。
(四)小白鼠(mouse) 屬哺乳綱、嚙齒目、鼠科類(lèi)動(dòng)物。具有繁殖周期短、產(chǎn)仔多、生長(cháng)快、體型小、溫順易捉、易于飼養等特點(diǎn)。廣泛應用于各種**的毒理實(shí)驗、**篩選實(shí)驗、生物藥效學(xué)實(shí)驗,以及癌癥研究、營(yíng)養學(xué)、遺傳學(xué)、**性**研究等項實(shí)驗。
(五)豚鼠(cavy) 屬哺乳綱、嚙齒目、豚鼠科類(lèi)動(dòng)物。又名天絲鼠、荷蘭豬。其性情溫順,嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)較發(fā)達。對某些病毒反應敏銳,易引起變態(tài)反應。適用于藥理學(xué)、營(yíng)養學(xué)、各種傳染病的實(shí)驗研究。**、病毒診斷學(xué)研究、過(guò)敏、變態(tài)反應性實(shí)驗研究和內耳及聽(tīng)神經(jīng)**研究。也常用于離體心臟實(shí)驗研究。
(六)蛙和蟾蜍(frog and toad ) 均屬兩棲綱、無(wú)尾目類(lèi)動(dòng)物。常用于教學(xué)實(shí)驗。其心臟在離體后仍可有節律地跳動(dòng)。常用于心臟生理、藥理和病生實(shí)驗。蛙舌與腸系膜是觀(guān)察炎癥和微循環(huán)變化的良好標本。此外,蛙類(lèi)還可用于水腫和腎功能不全的實(shí)驗研究。
二、常用實(shí)驗動(dòng)物的品系
(一)按遺傳學(xué)控制分類(lèi)
1.近交系既純系動(dòng)物(I line animals)
經(jīng)連續20代(或以上)的全同胞兄妹交配,(或者親代與子代交配)而培養出來(lái)的遺傳基因純化的品系。品系內所有個(gè)體都可追溯到起源于第20代或以后代數的一對共同祖先。由于此種交配較為方便而多被采用。Mouse、rat等一些實(shí)驗動(dòng)物的近交系的育成極大地促進(jìn)了生物醫學(xué)實(shí)驗研究的發(fā)展,尤其對于腫瘤研究的進(jìn)展起到了更為重要的作用。人們曾習慣用“純種”稱(chēng)呼近交系。
2.封閉群動(dòng)物(blocking nest animals)
以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的實(shí)驗動(dòng)物種群,在不從外部引入新個(gè)體的條件下,至少連續繁殖4代以上,稱(chēng)為一個(gè)封閉群,或叫遠交群。常見(jiàn)的blocking nest animals有:NIH mouse、Wistar rat、Hartley cavy和新西蘭白兔等。Blocking nest animals具有較強的繁殖力和生命力,對**抵抗力強,壽命長(cháng),生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。因而廣泛應用于教學(xué)與科研實(shí)驗中。
3.雜交一代動(dòng)物(cross uni-generation animals)
兩個(gè)不同近交系雜交所產(chǎn)生的**代動(dòng)物稱(chēng)為cross uni-generation animals或F1代。它既有近交系動(dòng)物(inbred line Animals)的特點(diǎn),又具有雜交的優(yōu)勢。Cross uni-generation animals生命力旺盛,繁殖率高,生長(cháng)快、體質(zhì)健壯,抗病力強。它與inbred line animals有同樣的實(shí)驗效果。又稱(chēng)為系統雜交性動(dòng)物(system crossability animals)。
4.突變品系動(dòng)物(mutational strain animals)
育種過(guò)程中,出于單個(gè)基因的突變,或將某個(gè)基因導入, 或通過(guò)多次回交“留種”,而建立一個(gè)同類(lèi)突變品系(mutational strain)。此類(lèi)個(gè)體具有同樣遺傳缺陷或病態(tài)。如肥胖癥、侏儒癥、肌萎縮、白內障、視網(wǎng)膜退化、無(wú)毛等等,現己培養成的自然具有某些病的mutational strain有:白血病鼠、糖尿病鼠、腫瘤鼠、貧血鼠、高血壓鼠和裸鼠(無(wú)胸腺無(wú)毛)等等,這些品系的動(dòng)物對于研究相應**的防治具有很重要的價(jià)值。
5.非純系動(dòng)物(no-sheer series)
一般是指任意交配繁殖的雜種動(dòng)物。此類(lèi)動(dòng)物具有生命力旺盛、適應性強、繁殖率高、生長(cháng)快、易于飼養管理等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是個(gè)體差異大、反應性不規則、實(shí)驗結果的重復性差。由于其中包含有*敏感的與*不敏感的兩種極端的個(gè)體,因此適用于篩選性實(shí)驗。雜種動(dòng)物比較經(jīng)濟、教學(xué)實(shí)驗中*常用。
(二)按微生物控制分類(lèi)
根據實(shí)驗動(dòng)物所攜帶其它生命體的情況,目前我國將實(shí)驗動(dòng)物分為四個(gè)等級,即**:普通動(dòng)物;二級:清潔動(dòng)物;三級:無(wú)特定病原體動(dòng)物(SPF動(dòng)物);四級:無(wú)菌動(dòng)物(GF動(dòng)物)和悉生動(dòng)物(GN動(dòng)物)。
1.普通動(dòng)物(common animals):飼養在開(kāi)放環(huán)境中,未經(jīng)積極的微生物控制,不攜帶**共患病和動(dòng)物烈性傳染病病原體的動(dòng)物。
2.清潔動(dòng)物(clearing animals):是除**動(dòng)物應排除的病原外,不攜帶對動(dòng)物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原體的動(dòng)物。
3.無(wú)特定病原體動(dòng)物(SPF動(dòng)物)
無(wú)特定病原體動(dòng)物簡(jiǎn)稱(chēng)SPF動(dòng)物:是指除一、二級動(dòng)物應排除的病原外,不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實(shí)驗干擾大的病原體實(shí)驗動(dòng)物。
4.無(wú)菌動(dòng)物(GF)
是指體表、體內任何部位均檢不出微生物、寄生蟲(chóng)的實(shí)驗動(dòng)物。此種動(dòng)物系在無(wú)菌條件下剖腹取出。在無(wú)菌、恒溫、恒濕的條件下飼養。食物與飲料全部無(wú)菌。
5.悉生動(dòng)物(GN)
是指在無(wú)菌動(dòng)物體內,移入一種或幾種已知微生物后的動(dòng)物。
悉生動(dòng)物繁殖飼養條件復雜、價(jià)格昂貴,故不適用于教學(xué),但對某些生物醫學(xué)研究具有重要的意義。
普通動(dòng)物和清潔動(dòng)物因價(jià)格較低,常常用于教學(xué)實(shí)驗。
實(shí)驗動(dòng)物的選擇
一、種屬的選擇( genus excerpt)
根據不同的實(shí)驗目的,選擇相應的種屬。不同種屬的動(dòng)物對于同一**的刺激是有不同的反應程度的。例如在進(jìn)行過(guò)敏反應或變態(tài)反應實(shí)驗時(shí),應優(yōu)選豚鼠,而做發(fā)熱、熱原檢定、解熱藥的實(shí)驗時(shí)應選擇家兔、犬。家免、大白鼠常用于高血壓研究、小白鼠則宜進(jìn)行各類(lèi)腫瘤的實(shí)驗研究??傊?,在選用實(shí)驗動(dòng)物時(shí),應盡可能選擇其結構、功能和代謝特點(diǎn)接近于人類(lèi)的動(dòng)物。
二、品系的選擇(strain excerpt)
同一種動(dòng)物的不同品系,對同一致病刺激物的反應也不同。如津白II號小鼠容易致癌,而津白I號小鼠就不易致癌。
三、個(gè)體的選擇(individual excerpt)
同一品系的動(dòng)物,對同一致病刺激物的反應也存在著(zhù)個(gè)體差異,而這種個(gè)體差異往往與動(dòng)物的年齡(age)、性別(sex)、生理狀態(tài)(physiological condition)和健康情況(health condition)有關(guān)。
l. Age 根據實(shí)驗要求選擇適齡的動(dòng)物。一般幼年動(dòng)物較成年動(dòng)物敏感,急性實(shí)驗選用成年動(dòng)物,慢性實(shí)驗*好選用年輕一些的動(dòng)物,減少同一批動(dòng)物的年齡差別,可以增加實(shí)驗結果的正確性。
2. Sex 不同性別的實(shí)驗動(dòng)物對同一致病因素的反應也不同。在實(shí)驗研究中,應根據不同的實(shí)驗來(lái)選擇動(dòng)物的性別。如對動(dòng)物性別無(wú)特殊要求,也應在各組中選用雌雄各半。
3. Physiological condition 在選擇個(gè)體時(shí),應考慮動(dòng)物的特殊生理狀態(tài)。一般妊娠、哺乳期的動(dòng)物不應選擇。
4. Health condition 實(shí)驗動(dòng)物的健康狀態(tài),是實(shí)驗能否成功的基本保障。實(shí)驗證明,動(dòng)物處于衰弱、饑餓、寒冷、炎熱、**等情況下,實(shí)驗結果很不穩定。所以,健康狀況不好的動(dòng)物,不能用來(lái)作實(shí)驗。
判斷動(dòng)物是否健康,應掌握以下原則:
1.一般狀態(tài)發(fā)育良好,反應靈活,食欲好,眼睛有神,不打噴嚏,鼻粘膜無(wú)分泌物等。
2.皮毛顏色動(dòng)物皮毛要光潔柔軟,無(wú)脫毛、蓬亂和**感染的現象。
3.腹部呼吸動(dòng)物腹部呼吸均勻,無(wú)膨大隆起的現象,**無(wú)稀便無(wú)分泌物。
4.爪趾特征動(dòng)物無(wú)咬傷、潰瘍、結痂等情況