在活的有机体内vs在体外:定义、优缺点

如果你读过任何科学研究,包括生物或者医学研究,那么你可能遇到术语“在活的有机体内”和“在体外“在整个文本。的词源的起源在活的有机体内和在体外来自拉丁语;在活的有机体内描述在一个活的有机体”在体外描述了“玻璃”的东西,比如试管或培养皿。在本文中,我们将定义这些术语和进一步评估使用的利弊分析在活的有机体内和在体外方法详细的例子。

在活的有机体内vs在体外定义

一个在活的有机体内研究涉及到测试或与生活主题,如动物,植物或整个细胞。例如,临床试验集中在评估人类实验药物的安全性和有效性在活的有机体内研究。在体外实验是指执行工作与细胞、组织或其他生物的组件了生物体(s)的兴趣。而在活的有机体内和在体外研究生物研究都是必不可少的,他们每个人都存在自己的便利和挑战。¹

在体外和在活的有机体内模型在药物开发

前一种实验性药物进行了研究在活的有机体内,重要的是对其作用机理和复杂性充分评估通过在体外模型。在体外模型提供了一个起点,研究人员收集洞察细胞如何回应新的药物控制,孤立的环境。

例如,在体外肿瘤模型为制药公司提供低成本的平台研究的生物效应实验药物对癌症细胞系的候选人。从这些研究结果可以告诉研究人员对每个候选药物的分子机制和如何定义条件下这些机制可能影响癌细胞。然而,这些结果很难推断临床效果²从他们的研究没有执行在一个完整的有机体,生物变量是玩得多。

一旦药物候选演示了通过一系列的有效性在体外实验中,在活的有机体内模型可以用来推进药物开发研究。这些临床前研究通常涉及动物的使用进一步评估安全、功效和交付的候选药物。例如,啮齿动物模型肿瘤细胞接种³一般用于筛选抗肿瘤药物候选人表现出有前途的结果在以前执行在体外研究。

类型的研究	在活的有机体内	在体外
定义	研究“在一个活的有机体”	研究执行“玻璃”
成本	非常昂贵的	相对较低的成本
时间	长期和广泛的	相对较快
例子	临床试验和动物实验	Organ-on-a-chip,microphysiological系统、细胞筛选、诊断测试
优点	更具体的和可靠的测试观察生物效应的问题	相对简单、物种特异性,实验控制
缺点	严格的法规和合规标准	生理上的限制

是什么在体外测试?

在体外 测试是一个生物研究的重要组成部分,提供了一种方法来研究人类的反应,动物或微生物细胞的文化。

Organ-on-a-chip

一个organ-on-a-chip是一个三维的微流体装置,结合了细胞培养和生物医学工程模拟整个器官的生理环境吗在体外。今天,organ-on-a-chip技术已成为一种很有前途的高级药物开发研究平台,专注于研究吸附、分布、代谢和排泄候选药物的性质。这些技术目前正在应用于更好地理解肝的分子机制,肾脏、心脏、肺和大脑疾病。

Microphysiological系统

Microphysiological系统互连结构概括一个器官的功能(s)在体外。这些系统结合组织工程、精密加工和生物传感器,使多种组织细胞的组织和功能。例如,一个kidney-on-a-chip系统⁴结合功能肾小球和nephron-derived一起构造模拟肾脏将会成为microphysiological工作系统。这些系统也有助于在药物发现技术进步背后的趋势在临床前阶段。

是什么在活的有机体内测试?

人类和动物分享大量的解剖和生理功能类似的功能。因此,动物实验和临床试验的基础在活的有机体内研究涉及药物发现。

动物模型(临床)

在人类受试者药物测试候选人之前,它必须经过严格的动物实验,进一步评价其毒性、代谢和整体效果。脊椎动物模型如啮齿动物,灵长类动物,狗和兔子通常用于临床在活的有机体内研究。老鼠是最常用的脊椎动物物种由于大小等因素的组合,易于处理、快速繁殖和低成本。老鼠也有95%的基因与人类,⁵这使他们非常有吸引力的模型为研究人类疾病。这些因素导致其效用时,评估药物的安全性和有效性候选人处于临床前阶段。

人体试验(临床)

一次的候选药物在动物研究表明足够的疗效和安全性,人类研究可能开始。研究人员在此阶段评估是否感兴趣的治疗是安全有效的人口的主题。人参与临床试验将密切监控评估实验治疗的药物代谢和药代动力学特性。至关重要和持续监测等这些试验进行分析之后,这样可以彻底评估候选药物是安全有效的。

引用:

1。 洛诉体外和体内研究之间的区别。Antimicrob代理Chemother。1988年,32 (10):1600 - 1601。doi:10.1128 / AAC.32.10.1600

2。 小吉列问题关联体外和体内药物代谢的研究。:驱魔师L.Z.,莱维G。,Ferraiolo文学士(eds)药物动力学。施普林格,波士顿,MA。1984年。doi:10.1007 / 978 - 1 - 4613 - 2799 - 8 - _19

3所示。 古板的T,神田M,繁华年代,et al。建立腹膜和肝转移鼠标使用胃癌细胞株异种移植模型。在活的有机体内。2019;33 (6):1785 - 1792。doi:10.21873 / invivo.11669

4所示。 Kim Lee J s Kidney-on-a-Chip:新技术预测药物功效,相互作用,药物引起的肾毒性。咕咕叫药物金属底座。2018;19 (7):577 - 583。doi:10.2174 / 1389200219666180309101844

5。 Pennacchio洛杉矶。从人类基因组/鼠标比较。Mamm基因组。2003;14 (7):429 - 436。doi:10.1007 / s00335 - 002 - 4001 - 1