一、实验简介
大鼠和小鼠是生物医学研究中最常用的实验动物。其中实验室用的大白鼠为褐家鼠白化变种,性情较凶猛,门齿长且攻击性强(尤其在哺乳期),但适应能力与抗病力突出,广泛用于毒理学、神经科学等领域;小鼠由小家鼠驯化而来,早在17世纪就有人用小鼠做实验,已培育出上千种近交系,因其繁殖快、遗传背景清晰,成为基因编辑、免疫学研究的关键模型,现已成为使用量最大、研究最详尽的哺乳类实验动物。。
传统实体实验中,抓捕与注射操作易因操作失误导致动物应激或人员受伤。本虚拟仿真软件通过数字化技术,高度还原大鼠和小鼠的生理特性与行为反应,帮助学生掌握规范操作,减少实验动物使用需求,契合"3R原则"(替代、减少、优化)。
二、实验目的
通过虚拟仿真技术,模拟再现了大鼠和小鼠抓捕和注射的全过程。学生可以通过本实验直观快速的了解相关的操作技能,同时避免因自身操作不熟练对实验鼠造成额外伤害。
三、实验内容
学生可选择四大核心任务模块,分别是抓捕训练、皮下注射、腹腔注射、肌肉注射,每一项任务都有大鼠和小鼠分别的操作示范。
1. 抓捕训练
以抓捕大鼠为例:轻打开笼盖,把手放入鼠笼一段时间,让大鼠习惯手的存在。抓住大鼠肩膀将其取出,放在手臂上,轻抚其背部,关闭笼盖。
2. 皮下注射
以皮下注射小鼠为例,水平轻拉小鼠的尾巴,用大拇指和食指抓起小鼠背部,将针头插入拉起的皮肤,注射液体,将针头拔出。移开笼盖,将小鼠放入笼中,移回笼盖。
3. 腹腔注射
以腹腔注射大鼠为例,抓在大鼠肩膀处,将大鼠翻转过来,另一只手固定住大鼠的左后腿,实验助手固定住大鼠右后退,将针头插入大鼠腹部右下位置,注射液体,拔出针头,将大鼠放回笼中。
4. 肌肉注射
以肌肉注射小鼠为例,水平轻拉小鼠的尾巴,用大拇指和食指抓起小鼠背部,用小拇指压住尾巴,用手指压住小鼠后腿,拿起针管,注射液体,将小鼠放回笼中。
四、讨论
1. 虚拟仿真能否替代实体动物注射训练?如何平衡技术优势与传统实验的必要性?
2. 对比皮下、腹腔、肌肉注射的适用场景,分析操作中可能出现的风险及规避策略。
3. 若实验中大鼠剧烈挣扎导致针头断裂,虚拟系统应如何模拟应急处理流程?
五、参考文献
1. 杨国淋,魏玲,任洪,苏畅,李晓楠, &李阳友.医学实验动物学.四川科学技术出版社.
2. 贺争鸣等. (2016).实验动物管理与使用指南.科学出版社.
六、游客账号登陆信息
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