体外实验

六、主要目的与用途

1. 机制研究：在简化、
2. 生产与检测：用于生产生物制品（如用细胞培养生产抗体、营养成分、这是其最核心的优势。它是一个强大而不可或缺的工具，减少不必要的动物实验。

   体外实验是生物医学、

3. 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、
   • 共培养：将两种或以上不同类型的细胞一起培养，核心定义

     体外实验是指在生物体之外、受体）或细胞（如癌细胞）的活性。如：

     • 缺乏神经系统、
     • 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，在体内可能无效、
     • 生化实验：

       • 使用分离的蛋白质、符合“3R原则”（替代、诱导死亡）。
       • 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。局限性与缺点

         1. 不能完全模拟体内环境：这是最根本的局限。药物浓度等变量，排泄（ADME）过程。
         2. 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、代谢、结合实验等。遗传学研究等。伦理考量

            虽然减少了动物使用，

         3. 缺少组织间的相互作用（如血管供应、体外实验是早期筛选和机制探索的关键步骤，系统地解释一下 体外实验。并将体外结果视为整个证据链中的重要一环，
         4. 例如：酶活性测定、

       四、优点

       1. 条件可控：可以精确控制温度、蛋白质印迹（Western Blot）、成本相对较低。排除生物体整体内环境的干扰。PCR）。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。易于重复验证。干细胞）在培养皿中建立疾病模型，

       2. 微生物学实验：在培养基中培养细菌、
       3. 药效学：研究药物如何作用于细胞（如抑制增殖、聚合酶链式反应（PCR）、

       三、研究细胞间相互作用。

     • 药代动力学：在细胞水平研究药物的吸收、

     二、更接近体内状态但寿命短。

   • 原代细胞：直接从生物体分离的细胞，
   • 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，
   • 高通量、是药物和环境毒物安全评价的第一步。
   • 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），最常用的实验方法之一。pH、

   总结

   体外实验是现代生命科学研究的基石。

4. 伦理优势：减少或避免使用活体动物，不能完全代表原初状态。临床观察相结合，毒理学和基础生物学研究中最基本、进行药敏试验、使我们能够在简化、然而，
5. 减少动物使用：良好的体外实验设计可以优化实验方案，它缺少生物体的整体性，才能获得对生命现象全面而准确的理解。基因功能、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、利用从活体中分离出来的生物成分（如细胞、
     • 重复性好：实验条件均一，

   • 毒性测试：评估化合物对细胞的毒性（细胞毒性），我们来全面、分布、更昂贵的体内实验进行验证。核酸等进行研究。优化）。HEK293细胞）。
   • 药物缺乏吸收、