医学实验设计中的药物剂量如何确定

1. 课题名称

大蒜素对大鼠哮喘模型的影响

2. 立题依据与研究意义

大蒜素(allicin)又名大蒜新素,是从蒜的球形鳞茎中提取的挥发性油状物，含多种烯丙基有机硫化物,为大蒜的主要有效成分。大蒜素具有杀菌、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血压等作用。大蒜素还能增强机体免疫力，有免疫调节作用【1,2】。有研究表明，大蒜素对变应性鼻炎有一定的治疗作用，其作用机制是恢复Th1和Th2免疫的平衡状态【3】。但其对支气管哮喘有无治疗作用却未见报道。Th1和Th2免疫失衡也是支气管哮喘的发病机制之一，因此推测大蒜素对支气管哮喘也有一定治疗作用。本实验从整体水平观察大蒜素对卵白蛋白致敏的大鼠哮喘模型的影响。为研发新型哮喘治疗药物和开发大蒜素的新的保健功能提供实验依据。

3. 研究内容

从整体水平确定大蒜素是否对卵白蛋白引发的大鼠哮喘有治疗作用，探索有效剂量及在该剂量下的治疗效果。

4. 实验方案

药品与试剂：卵白蛋白（OVA）粉，Al[OH]3干粉，生理盐水，大蒜素注射液 实验仪器：雾化器，注射器，密闭箱 实验动物：SD大鼠

实验方法：6至7周，体重200g左右，雌雄各半，清洁级SD大鼠32只，适应性饲养3天后，按随机数表发随机分为4组：空白对

y

医学科研 设计

医学研究的基本程序5个环节:研究问题的提出 → 假设的建立和设计 → 科学实验(调查)与验证 → 实验(调查)结果的分析综合与处理 → 建立新的理论或实际应用与推广

设计Design 医学科研方法DME: 测量Measurement 评价Evaluation

专业设计 统计设计

统计设计包括资料收集、整理和分析全过程，总的统计 设想和科学安排。可节省人力、物力和时间；可控制实验误

差；可提高实验效率。 调查研究(survey,observational study)医学科研 实验研究(experimental study)

y

第一节 医学科研设计的基本原则 第二节 实验设计

第三节

调查设计

第一节 医学科研设计基本原则一、 对照的原则二、 均衡的原则 三、 随机的原则 四、 重复的原则

一、 对照的原则对照(control):受试对象不施加试验因素或施加前状态。对照的意义 ：①鉴别处理因素与非处理因素的差异例: 老年性慢性支气管炎 气候转暖,自然缓解 药物治疗

②消除和减少实验误差 。 处理组： 处理因素 + 非处理因素 对照组： 比较结果 处理因素

处理效应 + 非处理效应

非处理因素 处理效应

非处理效应

对照的形式㈠空白对照(blank

药理实验设计（三号黑体）

姓名 班级 学号 （五号宋体）

1.实验项目名称

2.国内外研究现状（实验原理） 3.研究开发意义（实验目的意义） 4.实验研究的主要内容及创新点 5.实验方法和技术路线 6.参考文献

（正文部分：宋体小四号；行间距：固定值

20磅）

1.项目名称：海洋生物活性物质对急性心肌缺血保护作用的实验研究 2.研究工作对浙江经济、社会和科技发展的意义

目前，缺血性心脏病是一类严重危害人类健康的常见病，包括心绞痛、心肌梗死、原发性心脏骤停、缺血性心肌病、心律失常等。心肌缺血是指由于各种原因引起心肌耗氧量和冠状动脉供血、供氧量之间平衡失调，出现心肌供血不足而导致心肌损害。上述疾病的冠状动脉病变部位、梗塞程度、血管受累情况、侧枝循环以及血管痉挛等临床表现虽然复杂多样，病理生理特点差异很大，但是都有着心肌细胞缺血缺氧这一共同点。

临床上现有的抗心肌缺血药物主要包括硝酸酯类、β受体阻断剂、钙拮抗剂及复方中药制剂等，然而这些药物都存在一定的局限性和不良反应，导致治疗效果不是非常理想。近年来，随着急诊溶栓和经皮冠状动脉成形术的逐渐推广应用，及时恢复血流再灌注成为治疗缺血性心脏病普遍采用的措施。然而，国内外大

创新药物研发设计模式

New Drugs 新药系指我国未生产过的药品。按审批

管理的要求，新药分为中药、化学药品 和生物药品(新药审批办法) 新化学实体 NCE new chemical entities– 首次成为药品的新化学结构

创新药研发进程Hypothesis GenerationCandidate Development Commercialization

Basic Research

Prototype Design Or Discovery

PreClinical Studies

Phase IA

Phase IB/II

Phase III

Submit

Global Global Launch Optimization

Product Goals

6-12 Years

新药研发过程1、制定研究计划，设计实验方案并实施之， 获得 潜在NCE 2、临床前研究，获得 IND(investigational new drug) 3、临床试验(或临床验证),获得 NDA (new drug approval) 4、上市后研究

新药研发特点 投资高 周期长 风险高 回报高

临床试验 发现

临床前 研究

I期

II 期

III 期

政 府 审 批

IV 期

平均约1

硝酸甘油注射液5mg/1ml

生理盐水48ml+硝酸甘油10mg/ sig. 3ml/h(=10μg/min) 6ml/h(20μg/min) 9ml/h(30μg/min) 生理盐水47ml+硝酸甘油15mg/ sig. 3ml/h(=15μg/min) 6ml/h(30μg/min) 9ml/h(45μg/min)

硝普钠（避光）

生理盐水50ml+硝普钠25mg/ sig. 3ml/h(=25μg/min) 6ml/h(50μg/min) 9ml/h(75μg/min)

多巴胺注射液 20mg/2ml

1-2μg.kg.min 兴奋多巴胺受体 2-10μg.kg.min 兴奋β1受体 10-20μg.kg.min 兴奋?受体

生理盐水32ml +3*kg(180mg) sig.1ml/h(1μg.kg.min) 2ml/h(2μg.kg.min) xml/h(xμg.kg.min) 生理盐水35ml +3*kg(150mg) sig.1ml/h(1μg.kg.min) 2ml/h(2μg.kg.min) xml/h(xμg.kg.min)

胺碘酮注射液3ml/150mg

生理盐水44ml+胺碘酮注射液300mg sig

致 远 管 理 学 院

工 业 管 理 学 系

课 程：实 验 设 计

主 讲 人：林 东 成 助理教授 时间：2002/9/** ~ 2003/1/**

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參 考 資 料 1. Douglas C. Montgomery, Design and Analysis of

Experiments, 5th Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2. 黎正中 译，实验设计与分析，高立图书有限公司。 3. 白赐清 编着，工业实验计划法，中华民国质量学会发行。

4. 吴玉印 着，新版实验计划法，中兴管理顾问发行。 5. 陈耀茂 译，田口实验计划法，沧海书局。 6. 吴柏林 着，现代统计学，五南图书出版公司。 7. 陈顺宇、郑碧娥 着，统计学，华泰书局。

8. 王文中 着，Excel于资料分析与统计学上的应用，博硕文化股份有限公司。

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授 课 目 录

第1章 简 介

第2章 简单比较性的实验

机能实验设计

（一）课题名称：新斯的明对筒箭毒和琥珀胆碱肌松作用的影响 （二）选题目的和思路 1、实验目的

通过观察新斯的明如何影响筒箭毒和琥珀胆碱对蟾蜍离体腹直肌的肌松作用，分析药物相互作用机制。 2、设计思路

乙酰胆碱可以激动骨骼肌上的N2胆碱受体，是骨骼肌收缩；筒箭毒为非去极化型N2胆碱受体阻断剂，通过与乙酰胆碱竞争骨骼肌N2胆碱受体，而引起肌松作用。琥珀酰胆碱为去极化型N2胆碱受体阻断剂，产生与乙酰胆碱相似的去极化作用，但不易被胆碱酯酶水解，妨碍了复极化，而引起肌松作用。

新斯的明主要可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，减少乙酰胆碱的破坏，使乙酰胆碱积累，与非去极化肌松药在神经肌肉接头处竞争受体，从而恢复正常的神经肌肉传递。新斯的明的抗胆碱酶活性使琥珀碱胆碱更难水解，加重其肌松作用。

本实验通过新斯的明和琥珀酰胆碱，新斯的明和筒箭毒同时作用于蟾蜍腹直肌而产生的抗肌松作用，探究新斯的明对筒箭毒，琥珀酰胆碱的肌松作用的影响。 （三）实验动物

生长状况，体型相当的蟾蜍60只（来自动物房） （四）实验材料

1、试剂（由医学院实验室提供）

10-3氯乙酰胆碱溶液，10-3氯化琥珀酰胆碱溶液，2X10-4氯化筒箭毒碱溶液，任氏液，O2。

DOE知识介绍

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DOE知识介绍

一、什么是DOE：

DOE（Design of Experiment）试验设计，一种安排实验和分析实验数据的数理统计方法；试验设计主要对试验进行合理安排，以较小的试验规模(试验次数)、较短的试验

周期和较低的试验成本，得理想的试验结果以及得出科学的结论。

实验设计源于1920年代研究育种的科学家Dr. Fisher的研究, Dr. Fisher是大家一致公认的此方法策略的创始者, 但后续努力集其大成, 而使DOE在工业界得以普及且发

扬光大者, 则非Dr. Taguchi (田口玄一博士) 莫属。

二、为什么需要DOE：

要为原料选择最合理的配方时（原料及其含量）；

要对生产过程选择最合理的工艺参数时； 要解决那些久经未决的“顽固”品质问题时；

要缩短新产品之开发周期时； 要提高现有产品的产量和质量时；

要为新或现有生产设备或检测设备选择最合理的参数时等。

另一方面，过程通过数据表现出来的变异，实际上来源于二部分：一部分来源于过程本身的变异，一部分来源于测量过程中产生的变差，如何知道过程表现出来的变异有多接

近过程本身真实的变异呢？这就需要进行MSA测量系

药理学实验(一)剂量对药物作用的影响

（一） 剂量对药物作用的影响

目的：观察不同剂量尼可刹米对小鼠作用的差异

原理： 影响药物的因素有药物的给药剂量，当药物的剂量增加，药物的效应也随之增加。但这一效应的增加不是无限制的，当增加到一定的程度时，药物的效应恒定在一定的水平，而当药物剂量过大时，可致中毒或死亡。 材料：器材：电子天平、1ml注射器

药品：2.5%尼可刹米溶液 动物：小白鼠3只

方法：取小鼠3只，标记，称重，随机分为3组，各鼠均腹腔注射不同剂量的尼可刹米溶液（1：2.5%尼可刹米溶液0.15ml/10g；2：2.5%尼可刹米溶液0.1ml/10g；3：2.5%尼可刹米溶液0.05ml/10g），观察潜伏期、

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药理学实验(一)剂量对药物作用的影响

给药前后的表现，并仔细记录观察结果，完成实验报告。

注意：1、小鼠对尼可刹米可能出现的反应，按由轻到重程度有：活动增加，呼吸急促，反射亢进，震颤，惊厥，死亡等。 2、比较各鼠表现出来的药物反应的严重程度和发生快慢。

思考：本实验结果对药理实验和临床用药有何启示？

（二）安定抗尼可刹米惊厥的作用 目的：观察安定对尼可刹米中毒动物的解救作用

原理：安定具有镇静、

应地制宜 适时改进

——谈科学教学中实验设计的改进

王鹭

摘要：小学科学是以实验为基础的学科，教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于义务教材内容的完成。但在教学实践中我们会发现有些实验存在着一些不足，需教学一线的教师应地制宜适时改进。 关键词：实验设计 改进

“我看见了，但我可能忘记了；我听到了，就可能记住了；我做过了，便真正理解了。”小学科学是以实验为基础的学科，精心设计实验，让学生通过亲身参加实验获得知识是搞好小学科学实验教学的关键。因此可操作的、成功的实验是课堂教学的基石。但随着小学科学课程改革的推进，科学课堂教学发生巨变的今天，一些问题也随之出现，如：学生配套实验包先天不足不可操作；实验设计复杂难以实施；实验抽象难以直观等等。对于这些现象，一线的教师就须应地制宜适时改进。教学实践证明，实验设计的好坏直接关系到教学的成功与失败。现就对科学教学中的一些实验设计改进谈谈个人的体会。 一、化先天不足为后天完善

一切科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中总结发展起来的，小学科学也不例外。现如今配套的学生实验材料包却存在着一些先天不足，学