1、体外试验与生物新技术在毒理学中的应用分类l 依据体外试验在决策过程中所起的作用l 筛选试验。它仅提供决策过程的最初的资料,还需要进行更权威的试验,无论是整体还是体外试验。l 附加试验。它可为协作部门或法律部门的最终决策过程提供有用的资料,如机理的研究,但仅有它是不够充分的。l 替代试验。它是在大量实验的基础上,使体外毒性试验能替代整体动物试验,以提供更多的信息。基本原理l 体外试验的基本原理是所观察到的毒理学效应均是毒物和或反应活性代谢产物在敏感性细胞上或敏感细胞内某一分子靶部位作用的结果。 体外毒性试验系统的优点l 能控制环境因素l 可排除相互作用的系统如免疫系统、神经内分泌系统的影响l 每
2、一剂量水平可利用大量的生物样品,如细胞,细胞器等l 试验间的误差较少l 可同时和或反复多次取样l 可做成复杂的互相作用的试验系统,如复合细胞培养等l 较为快速和经济l 需要较小量的受试化合物l 产生较小量的有毒废物l 可以利用人体细胞l 减少整体动物的使用体外试验系统 l 脏器灌流 l 肝脏灌流 l 肠灌流 l 膈肌 -膈神经标本 l 脏器切片 l 原代细胞培养 l 肝细胞原代培养l 巨噬细胞 l 淋巴细胞 l 脑细胞 l 心肌细胞 l 细胞培养 l 组织匀浆 l 亚细胞组分 l 细胞膜 l 微粒体 l 线粒体 l 酶 哺乳动物细胞制备和培养 l 体外系统分离的细胞包括悬浮液中的新鲜游离细胞、
3、原代培养细胞、细胞株、细胞系及复合培养的细胞 l 在毒理学中以哺乳动物细胞作为实验动物的替代系统的原因 l 来自公众要求减少实验中使用动物数量的压力l 整体动物实验可显著地减少常规整体动物实验所需的高额费用l 人们越来越不满意实验动物与人体结果之间相关性的缺乏。 体外系统 细胞在毒理学中应用的优、缺点 l 优点 改善效率,减少费用l 使用实验动物较少l 仅需少量的受试物 l 较大程度控制细胞族的性状 l 直接控制胞外基质、化学物浓度及接触时间l 排除可能的混淆因素如激素;神经系统或免疫系统的影响l 可从同一实验体系重复取样l 缺点 缺少整个器官的形态学观察l 选择性丧失整体器官特异性功能,如毒
4、性代谢酶的丧失l 缺乏可能的调节影响因素如激素,神经系统或免疫系统,l 一般为静态系统,将导致营养物质的逐渐减少和代谢终产物的逐渐累积。l 多为短期试验,对亚慢性或慢性毒性的评估价值不大毒理学研究中常用细胞 l 各种物种的成纤维细胞l 淋巴母细胞l 腹水瘤细胞l 淋巴细胞l 角质细胞l 肝 细 胞l 肝癌细胞l 肾脏髓质和皮质细胞l 肺的各种类型细胞l 培养的背根胶质细胞l 培养的睾丸细胞l 膀胱细胞l 心脏细胞l 脊髓微血管细胞l 脂肪细胞细胞实验方法l 建立正在迅速生长的细胞株,用以观察受试物对整体细胞的一般毒作用和正在分裂组织的毒作用l 利用已高度分化的细胞,无论是原代培养或是特定的细胞株,研究受试物对已分化成熟的细胞或其功能的特殊毒作用; 细胞培养的基本条件无菌条件: 净化工作室,风淋室,传递窗,高效过滤器,洁净层流罩,生物安全柜, 超净工作台, 紫外灯,电热干燥箱,滤器,高压灭菌器,抗生素 细胞生长条件: 纯水蒸馏器,纯水仪, 培养板, 培养瓶, CO2培养箱,培养基,血清细胞检测条件: 倒置显微镜, 酶标仪 ,微孔板震荡器,高速离心机,移液器 细胞保存条件: 液氮罐实验室安全: 生物实验室安全, P1,P2,P3实验室安全