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除了腹腔注射,小白鼠竟有这么多给药方法!实验动物给药方法全解析

日期:2025-02-11 作者:玉研仪器
在生命科学和医学研究中,实验动物是不可或缺的重要工具,而给药方法则是实验设计中的关键环节。无论是口服、注射、吸入还是局部给药,不同的给药方式直接影响实验结果的准确性和可靠性。


你是否曾为选择合适的给药方法而困惑?是否想了解更多关于给药技巧和注意事项的干货?本系列公众号将为你全面解析实验动物给药的常见方法、操作要点及更多前沿给药技术,点击关注,助你轻松掌握实验中的“给药秘籍”,提升研究效率与科学性!

口服给药法

口服给药,顾名思义,即通过动物的口腔摄入药物,是最接近人类临床用药的给药方式,具有操作简单、方便、经济等优点。这一过程不仅涉及药物的物理形态(如片剂、胶囊、溶液等)与动物口腔环境的相互作用,还深刻影响着药物的溶解、释放、吸收及生物利用度。大小鼠口服给药通常采用灌胃的方法。


传统灌胃针为不锈钢打造,存在过于坚硬,难上手,可能损伤动物的可能性,最新的大小鼠柔性灌胃针采用柔软性极佳的PTFE材质,前端配以硅胶针头,确保操作安全。其针管可任意弯曲,有效减轻对动物脏器的损伤,是动物实验室进行灌胃实验的理想工具。

药物制剂的选择与设计
针对不同类型的药物和实验需求,选择合适的药物制剂至关重要。例如,对于易在胃酸中降解的药物,可能需要采用肠溶包衣技术或装载在肠溶胶囊内;而对于溶解度较低的药物,则可能需要通过微粉化、固体分散体等技术提高其溶解度和生物利用度。

给药过程中的技巧与监控
口服给药看似简单,实则需掌握一定技巧。如确保药物完整吞咽、避免药物在口腔中残留或呕吐等。此外,给药后还需密切观察动物的反应,如是否出现呕吐、腹泻等不良反应,以便及时调整给药方案。

注射给药法

注射给药法是一种最常用的给药方法,它通过将无菌药液或生物制剂直接注入动物体内,以达到预防和治疗疾病的目的。包括腹腔注射、皮下注射、静脉注射等多种注射方法。

注射部位的选择
注射部位的选择关乎药物的吸收效率。皮下注射、肌肉注射、静脉注射及腹腔注射等,每种注射方式都有其特定的应用场景与优势。例如,静脉注射能实现药物的即时全身分布,但操作风险较高,在大小鼠实验中可使用尾静脉可视注射固定器增强尾静脉可视程度,提高实验成功率;而皮下注射则适用于需要长期给药且药物刺激性较小的场景。


注射法的前沿技术
随着科技的进步,实验动物给药技术也在不断创新。胶囊泵、长期给药系统等前沿设备的引入,不仅提高了注射的精确度和效率,还减少了人为操作带来的误差,为实验动物福利和科研质量的提升开辟了新的路径。

胶囊泵给药系统主要由胶囊泵和导管组成,是一种创新的药物输送系统,专为动物实验设计,胶囊中含有药物,能够根据体液穿透胶囊外膜的穿透率以恒定的速率释放药物,并通过输送管输送到动物体内的目标部位。


清醒长期给药系统是一种能够在动物不麻醉、不制动、自由活动的情况下长时间连续输液、给药的装置。该系统包括注射泵、活动笼、导管等组成部分,通过可编程注射泵定期定量实现为动物清醒给药,根据配置的不同,系统可用于包括大小鼠、兔子、猴子在内的多种不同动物。

吸入给药法

吸入给药法是一种关键的药物递送方式,尤其适用于呼吸系统疾病模型、药物筛选及毒理学研究。

实验动物呼吸道结构与功能
实验动物的呼吸道结构与人类相似,但存在种属差异,小鼠的呼吸道较小且分支复杂,需要精确控制药物颗粒大小和吸入条件,以确保药物能够深入肺部。同时,不同动物的呼吸频率、潮气量及肺顺应性等生理参数也影响药物的沉积与吸收。

吸入装置与技术的革新
针对实验动物的吸入给药,与临床常见的面罩方法不同,需要采用不同的装置进行给药,目前有多种不同的给药装置,如全身暴露系统、口鼻暴露系统等。这些仪器均可通过精确控制药物颗粒大小、气流速度及吸入时间,实现了药物的精准递送。



肺部雾化给药器通过手持式气管内雾化设计,可实现定量雾化,并将药物精准送达实验动物气管内,是一种特殊的吸入给药。


此外,随着微纳技术和生物材料科学的发展,新型药物载体如脂质体、纳米粒等也被应用于吸入给药,以提高药物的生物利用度和靶向性。

药物不均一沉积的改进
药物在呼吸道内的不均一沉积和损失是影响吸入给药效果的重要因素。这与呼吸道结构差异、吸入装置性能及动物呼吸状态等多种因素有关。也是制约吸入给药在临床前科研应用的一大重要因素,通过肺部雾化给药器进行气管内雾化给药可有效减少这一影响因素,肺部雾化给药器可在气管内直接雾化液体或干粉,定量给药的同时还能够大大提高药物利用率。

局部给药法

局部给药法是将药物直接应用于动物的某一局部区域,如皮肤、黏膜等。这种给药方式适用于研究药物或毒物经皮肤的吸收作用、局部作用等。

常见局部给药方式
皮肤给药:
-适用于研究药物或毒物经皮肤的吸收效果和对皮肤的局部作用;
-给药前应对皮肤进行脱毛和消毒处理。

黏膜给药:
-适用于研究药物或毒物对黏膜的刺激作用或吸收效果;
-给药时应注意药物的浓度和剂量。

局部给药实验室研究方法
实验室通常使用透皮仪,也称为透皮扩散仪或透皮实验仪,是一种用于研究药物或化学物质通过皮肤渗透能力的仪器。
它通过模拟人体皮肤环境,将药物或化学物质放置在皮肤的一侧,然后测量在一定时间内透过皮肤到另一侧的药物量。透皮仪通常配备有温度控制系统、搅拌系统以及样品收集和分析系统,以确保实验的准确性和重复性。

透皮仪在研究局部给药中的应用:
-透皮仪能够定量地测量药物通过皮肤的渗透速率和渗透量,这对于评估药物的透皮吸收能力至关重要;
-通过改变透皮仪的实验条件(如温度、搅拌速度、药物浓度等),可以研究不同因素对药物渗透性的影响;
-透皮仪可用于筛选和优化透皮制剂的配方和工艺条件,以提高药物的透皮吸收效率和稳定性。

常见给药方法的选取原则

在选择给药方法时,应综合考虑实验目的、药物性质、动物种类和实验条件等因素综合选择。
-参照临床给药方式:多参照所开发药物拟采用的临床给药方式并结合适应症来选择;
-考虑药物性质:包括药物的溶解性、稳定性、毒性等。如口服给药适用于水溶性药物,静脉注射要求药物完全溶解等;
-考虑动物种类和实验条件:不同动物对给药方法的耐受性不同,实验条件也会影响给药方法的选择。如小型实验动物常用灌胃法,大型动物可能需要特殊器械保定。

在探索科学奥秘与医药进步的征途中,实验动物作为无言的英雄,承担着无可替代的角色。了解并掌握它们的常见给药方法,不仅是科学研究严谨性的体现,更是对生命尊重的体现。关注我们,下期带您了解更多动物科研干货。
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