在活的有机体内vs在体外:定义，优缺点

如果你读过任何涉及生物或医学研究的科学研究，那么你可能会遇到这样的术语:在活的有机体内"和"在体外贯穿全文。的词源在活的有机体内而且在体外源自拉丁语;在活的有机体内描述“在一个活的有机体中”的某物在体外描述“玻璃里”的东西，如试管或培养皿。在本文中，我们将定义这些术语，并进一步评估使用分析的利弊在活的有机体内而且在体外方法及详细实例。

在活的有机体内vs在体外定义

一个在活的有机体内研究包括对活体进行测试，如动物、植物或整个细胞。例如，考虑集中于评估实验性药物在人体中的安全性和有效性的临床试验在活的有机体内研究。在体外实验是指用从感兴趣的活生物体中取出的细胞、组织或其他生物成分进行的工作。而在活的有机体内而且在体外研究对生物学研究都是必不可少的，它们都有各自的便利和挑战。¹

在体外而且在活的有机体内药物开发模型

在研究一种实验性药物之前在活的有机体内，对其作用机制和复杂性进行全面评价是十分重要的在体外模型。在体外模型为研究人员提供了一个起点，以便在受控的隔离环境中深入了解细胞对新药的反应。

例如,在体外肿瘤模型为制药公司研究实验性候选药物对癌细胞系的生物学效应提供了低成本的平台。这些研究的结果可以让研究人员了解每种候选药物的分子机制，以及这些机制在确定的条件下如何影响癌细胞。然而，这些结果很难推断临床效果²因为他们的研究不是在一个完整的、活的有机体中进行的，在那里有更多的生物变量在起作用。

一旦一种候选药物通过一系列试验证明其有效性在体外实验中,在活的有机体内模型可用于推进药物开发研究。这些临床前研究通常涉及使用动物来进一步评估候选药物的安全性、有效性和递送性。例如，用肿瘤细胞接种的啮齿动物模型^3.通常用于筛选在以前的试验中表现出有希望的结果的抗肿瘤候选药物在体外研究。

学习类型	在活的有机体内	在体外
定义	研究“在一个活的有机体内”	“在玻璃里”进行的研究
成本	非常昂贵的	成本相对较低
时间	长而广	相对较快
例子	临床试验和动物研究	Organ-on-a-chip,microphysiological系统细胞筛查，诊断测试
优点	更具体和可靠的观察生物效应的试验对象	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 检测是生物学研究的重要组成部分，它提供了一种方法来研究人类、动物或微生物细胞在培养中的反应。

Organ-on-a-chip

一个organ-on-a-chip是将细胞培养与生物医学工程相结合，模拟整个器官的生理环境的三维微流体设备吗在体外．如今，器官芯片技术已经成为一种有前途的高级药物开发研究平台，重点研究候选药物的吸附、分布、代谢和排泄特性。这些技术目前正被用于更好地理解肝、肾、心、肺和脑疾病的分子机制。

Microphysiological系统

微生理系统是相互联系的结构，概括了器官的功能在体外．这些系统结合了组织工程、微加工和生物传感器，随着时间的推移，使多个组织特异性细胞的组织和功能成为可能。例如，一个肾芯片系统⁴将功能性肾小球和肾源性结构结合在一起，模拟一个工作的肾脏，就有资格成为一个微生理系统。这些系统也有助于药物发现进展背后的技术趋势在临床前阶段。

是什么在活的有机体内测试?

人与动物有许多相同的解剖和生理特征，功能相似。因此，动物试验和临床试验构成了在活的有机体内涉及药物发现的研究。

动物模型(临床前)

一种候选药物在进行人体试验之前，必须经过严格的动物试验，以进一步评估其毒性、代谢和总体疗效。脊椎动物模型，如啮齿动物、灵长类动物、狗和兔子，通常用于临床前研究在活的有机体内研究。老鼠是最常用的脊椎动物物种，这是由于体积大、易于操作、繁殖速度快和成本低等因素的综合作用。老鼠也有95%的基因与人类相同，⁵这使得它们成为研究人类疾病很有吸引力的模型。这些因素有助于在临床前阶段评估候选药物的安全性和有效性。

人体试验(临床)

一旦一种候选药物在动物实验中证明了足够的有效性和安全性，人类研究可能开始。在这个阶段，研究人员感兴趣的是评估一种治疗方法对预期受试者是否安全有效。参与临床试验的人将被密切监测，以评估随着时间的推移，实验治疗的药物代谢和药代动力学质量。对于这些试验来说，进行这样的分析并在之后继续监测是至关重要的，这样候选药物就可以被彻底评估为安全和有效的。

引用:

1. Lorian V.体外和体内研究的差异。抗微生物制剂Chemother．1988年,32(10):1600 - 1601。doi:10.1128 / AAC.32.10.1600

2. 药物代谢在体内和体外研究中的相关性问题。见:Benet L.Z.， Levy G.， Ferraiolo B.L.(编)药物动力学．施普林格，波士顿，马萨诸塞州。1984.doi:10.1007 / 978 - 1 - 4613 - 2799 - 8 - _19

3. 田文杰，王志强，王志强，等。胃癌细胞腹腔和肝转移小鼠移植模型的建立。在活的有机体内．2019; 33(6): 1785 - 1792。doi:10.21873 / invivo.11669

4. Lee J, Kim S.肾芯片:一种预测药物疗效、相互作用和药物诱导肾毒性的新技术。Curr药物Metab．2018; 19(7): 577 - 583。doi:10.2174 / 1389200219666180309101844

5. Pennacchio洛杉矶。来自人类/小鼠基因组比较的见解。Mamm基因组。2003; 14(7): 429 - 436。doi:10.1007 / s00335 - 002 - 4001 - 1