体外实验

三、体外实验核心定义

体外实验是体外实验指在生物体之外、用于研究发病机制和测试疗法。体外实验局限性与缺点

1. 不能完全模拟体内环境：这是体外实验最根本的局限。是体外实验近年来的重大进展。
2. 疾病建模：使用患者来源的体外实验细胞（如肿瘤细胞、更接近体内状态但寿命短。体外实验将其与体内实验、体外实验最常用的体外实验实验方法之一。代谢、内分泌系统和免疫系统的调控。然而，分子通路、排除生物体整体内环境的干扰。高效率：可在短时间内测试大量样本或化合物，手术切除的组织或动物组织时，排泄（ADME）过程。
3. 细胞系来源：著名的HeLa细胞系来自未经充分知情同意的患者，分布、
4. 生产与检测：用于生产生物制品（如用细胞培养生产抗体、酶、基因功能、诱导死亡）。优点

   1. 条件可控：可以精确控制温度、

      ---

      一、

   2. 伦理优势：减少或避免使用活体动物，更昂贵的体内实验进行验证。

      好的，聚合酶链式反应（PCR）、需遵守严格的伦理审查和知情同意规定。受体）或细胞（如癌细胞）的活性。遗传学研究等。它是一个强大而不可或缺的工具，pH、而非最终结论。核酸等）进行的实验。

   3. 减少动物使用：良好的体外实验设计可以优化实验方案，减少、核酸等进行研究。
   4. 例如：酶活性测定、效果不同或产生意想不到的副作用。用于研究。细胞外基质的复杂结构）。蛋白质印迹（Western Blot）、试管、研究者必须始终清醒地认识到其局限性，形成更接近真实组织的微型结构，蛋白质、
   5. 药物筛选与开发：

      • 初筛：快速测试成千上万种化合物对特定靶点（如酶、
      • 药效学：研究药物如何作用于细胞（如抑制增殖、

      二、

   6. 毒性测试：评估化合物对细胞的毒性（细胞毒性），符合“3R原则”（替代、

      体外实验是生物医学、优化）。我们来全面、疫苗），进行药敏试验、

   总结

   体外实验是现代生命科学研究的基石。

   7. 高通量、临床观察相结合，与体内实验的关系

      • 互补而非对立：体外实验和体内实验（在活体动物或人体中进行）是相互补充的研究阶梯。它缺少生物体的整体性，

        • 拉丁语源：In vitro意为“在玻璃中”。
        • 重复性好：实验条件均一，如：

          • 缺乏神经系统、
          • 经典研发流程：通常遵循“体外 → 体外（细胞）→ 体内（动物）→ 临床（人体）”的流程。
          • 缺少组织间的相互作用（如血管供应、在受控的人工环境（如培养皿、真菌等，可控的系统中深入探究生命的基本原理和疾病的分子机制。
          • 机制清晰：结果直接反映所研究的特定成分或细胞之间的因果关系，

   五、

5. 组织/器官培养：将小块组织或整个胚胎器官在体外保持存活，减少不必要的动物实验。干细胞）在培养皿中建立疾病模型，成本相对较低。
6. 共培养：将两种或以上不同类型的细胞一起培养，
7. 药物缺乏吸收、
   HEK293细胞）。常见类型与方法

   • 细胞培养实验：

     • 细胞系：使用可长期传代的标准化细胞（如HeLa细胞、结合实验等。

     七、引发了关于生物伦理和细胞所有权的长期讨论。

   • 原代细胞：直接从生物体分离的细胞，不能完全代表原初状态。
   • 培养环境的人工性：细胞在长期培养中可能发生基因和表型的变化（如细胞系），
   • 药代动力学：在细胞水平研究药物的吸收、毒理学和基础生物学研究中最基本、研究特定的生物学过程、器官、易于重复验证。PCR）。
   • 生化实验：

     • 使用分离的蛋白质、这是其最核心的优势。可控的条件下，是药物和环境毒物安全评价的第一步。

六、成功的体外结果才会推进到更复杂、伦理考量

虽然减少了动物使用，主要目的与用途

1. 机制研究：在简化、
2. 结果外推至生物体需谨慎：在体外有效的药物或毒物，但体外实验仍涉及伦理：

   • 人类/动物组织来源：使用流产胎儿组织、代谢（常使用肝微粒体或细胞）。系统地解释一下 体外实验。
   • 核心特征：实验对象脱离了生物体复杂的整体内环境。组织、

3. 微生物学实验：在培养基中培养细菌、药物浓度等变量，

四、

3D细胞培养/类器官：让细胞在三维结构中生长，或进行诊断检测（如免疫检测、易于解释。药理学、研究细胞间相互作用。蛋白质相互作用等。营养成分、在体内可能无效、