3R

(动物实验)

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3R是动物实验中Reduction(减少)、Replacement(替代)和Refinement(优化)的简称。

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3R简介

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在动物实验中,3R是Reduction(减少)、Replacement(替代)和Refinement(优化)的简称。 W. M. S. Russell (动物学家)和 R.LBurch(微生物学家) 1959 年发表了《人道主义实验技术原理》(The Principles Of Human Experimental Technique)一书 ,第一次全面系统地提出了3R的理论。 [1] 

3R主要内容

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Replacement代替:倡导应用无知觉材料替代有知觉动物的方法。如利用组织学、胚胎学或计算机方法取代整体动物实验,以低级动物代替高级动物或电脑模拟等。
Reduction减少:指在保证获取一定数量与精确度的信息前提下,通过选择优质量动物、改进实验设计、规范操作程序等,达到动物使用数量的最少化。
Refinement优化:使用动物时尽量减少非人道程序的影响范围和程度。优化饲养方式和实验步骤,在动物正常状态下取得真实可靠的实验数据。 [2] 
Replacement代替
“替代”实验动物一直是生物医学研究的热点问题,它包括体外技术、使用低等动物、各种模型模拟等方法,有些替代方法甚至优于传统的动物实验。但是,替代的方法是建立在充足的资金和先进的技术上的,尚需要更多的探索。既往的教学实验有其自身特点,是一个重复性验证实验,重点在于让学生掌握实验技术、弄清实验原理,所以有很大的替代空间。最常用的方法就是通过音像材料和计算机模拟,其中教学录像的使用是最普遍的,可通过教学录像熟悉操作步骤、掌握实验技术并省去了一些学生只需了解的验证性实验。例如,一些损伤的观察实验,实验目的只是观察损伤后动物的病理反应而非学习操作方法,所以这类实验实无亲自操作的必要,通过录像教学即能达到目的。在平常的教学中我们很注意教学录像的作用,专门安排教学录像课时并结合多媒体的应用,将这类实验尽量用上述手段承担,起到有效的“替代”作用。在我实验动物中心,新建成的SPF实验动物设施每个房间都安装有摄像头、并能将其接人互联网实现网上直播。学生通过这些设施就能方便的观摩各种实验,甚至可以做到足不出户。通过这项新技术的尝试,可以使学生提前熟悉实验过程、熟练实验技术,直接或间接的达到了替代的效果。用低等动物代替高等动物和用非生命的代替有生命的也是比较常用的替代方法,将这种方法推广到别的实验中作用很大,例如,外科的骨折实验能否用家兔或大鼠代替狗等大型动物,用鱼和蛙等低等动物代替一些较高等动物的生理实验都是可以探索的。
Reduction减少
用多少动物或者说怎样用最少的动物达到所预计的实验效果一直是动物实验中长期讨论的话题。首先,我们必须明确减少不是单纯的减少动物的用量,而是在得到同样实验效果的前提下减少不必要的浪费,或是使用同样多的动物获得更多的实验数据,从而避免动物的滥用。但是,要做到真正的“减少”也并不容易,需要从以下几方面人手:①对实验动物用量进行科学统筹。改变过去在实验中随意取用动物的习惯,根据实验人数和分组情况设计动物用量,保证每个人既有实验机会又减少实验动物的浪费。我们通过计算机将学生人数、实验动物数量、实验时间进行统筹安排和模拟,得出合适的实验动物用量,以有效的减少动物用量。②提前熟悉操作过程,优化实验步骤。我们通过录像教学、多媒体教学、实验网上直播等方法使学生了解操作过程,并通过计算机模拟等手段熟悉并优化实验步骤。在实践中我们发现,实验技术的好坏、对实验过程的熟练程度与动物用量有密切关系的,提前做好这些工作不但能使实验顺利进行,也能减少动物的用量。以“家兔耳缘静脉抽血”为例,如果对实验做好指导工作,从耳尖到耳根抽血就会避免血管栓塞,可以让学生有充分的练习机会,间接的减少了动物的用量。
Refinement优化
动物实验的优化是很有必要的,而大多数实验并没有达到甚至没有考虑到优化的问题。做到实验动物的优化需要多方面努力,不仅体现在实验程序的设计上,还要加强动物福利意识的教育,因为对动物的痛苦和不安视而不见优化是无从谈起的。在实验动物学所做的教学实验中,我们要努力向学生灌输动物福利意识,杜绝虐待、戏弄动物的现象;要求学生提前预习实验内容,通过观看教学录像熟悉实验技术、优化实验程序,提高实验成功率从而减少动物不必要的痛苦;做好实验前动物喂养工作,妥善运输动物,注意动物所处环境的舒适性;选择痛苦较小的方法或安乐死处死动物,禁止空气栓塞、棍击、溺死等不人道的方法处死动物。在处死动物的时候避免其他实验动物在场,以减少动物的紧张不安情绪。随着我中心SPF实验动物设施的建成和其他一系列设备的提升,动物的饲养环境和实验环境得到了极大的改善,动物实验的优化就相对容易达到了。总之,优化的过程是减少实验动物不必要痛苦的过程,其本身对实验的科学性和准确性也有帮助,这需要实验者富有同情心和熟练的实验操作技术,并能将这种优化的意识养成习惯运用到以后的实验及工作中去。
参考资料