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動物替代實驗研究夯 發展可期 丹麥研發新方案 可確認是否影響生殖

記者 吳昱賢/報導

現今許多國家都投入資源研究動物替代實驗,最近丹麥成功研發出一項替代實驗。圖為實驗大鼠。圖片來源/ressaure

又有實驗動物福音!近期丹麥科技大學研發出一項技術,能夠作為動物實驗的替代方案,該技術不經動物實驗即可確認化學物質是否會影響男性生殖系統。近年來越來越多人研究動物替代實驗,許多國家也挹注資金進行研發,雖然替代的方案不斷出現,但德國市場分析公司ResearchAndMarkets認為,距離完全取代動物實驗仍有段距離,市場還有極大的發展空間。

綜合外媒報導,刊登在最新ㄧ期《環境健康展望》期刊上的文章指出,丹麥環境保護局委託丹麥科技大學進行的動物替代實驗有了成果!這份研究由丹麥科技大學與英國布魯內爾大學合作,研究人員成功研發出動物替代實驗,能夠不經動物實驗即可確認化學物質是否會影響男性生殖系統。

傳統上,實驗室會利用懷孕的實驗大鼠進行實驗,將其暴露在定量的化學物質中,並且檢測大鼠胎兒體內的暴露量進行判定。丹麥科技大學指出,替代實驗比起動物實驗更有效,電腦模型能夠更準確地預測胎兒的暴露量。

這項替代方案主要基於體外細胞實驗,以農藥阻斷睾丸酮(男性性激素)受體能力,並經由大量實驗數據(以高通量技術進行實驗)建構起模型,電腦模型內有關於細胞如何吸收、代謝、分佈和排泄化學物質的大型數據集,能夠精準辨識化學物質對於男性生殖系統的影響,包含男性性激素失衡、不孕等狀況。

(註:高通量技術為生物科技名詞,高通量為一統稱,在機械手臂、機器處理的情況下,能夠建立快速篩檢的流程,並且產生巨量實驗數據。)

為了確認替代模型真的有效,研究人員使用了歐盟批准和禁止的農藥,並且進行真實實驗,結果發現模型能夠預測不同劑量對動物的影響,預測結果與實際狀況有極高的相關性。研究團隊指出,未來透過模型運算,將能概略地將化學物質分為陰性和陽性,若電腦系統判斷為陽性(無影響),歐盟只需針對化學物質進行監督管理,而陰性(有影響)的才需要進行動物實驗,這樣的做法能夠大量減少動物實驗。

近年來越來越多人開始研究動物替代實驗。根據德國市場分析公司ResearchAndMarkets的調查,美國和日本是世界上進行最多動物實驗消費的國家,兩國近年來積極研究動物替代實驗,動物實驗規範較為嚴謹的歐盟也有許多國家投入研究,ResearchAndMarkets估計在2025年前全球動物替代實驗將達到20億的市場產值。

目前常見的替代方法有細胞和組織培養(皆為體外)、器官晶片(又名生物晶片,以晶片模擬生物機能)以及電腦模型,雖然過去幾年許多人認為器官晶片能取代動物實驗,然而ResearchAndMarkets指出,現今的動物替代實驗能夠完全取代的實驗數量仍有限,市場有極大的發展空間。

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長期研究器官晶片的台灣交通大學生醫工程研究所教授陳冠宇,曾在台灣動物社會研究會主辦的講座中談到,器官晶片其實離取代動物實驗還有一段距離。陳冠宇表示,不論是什麼技術,目前都必須與其他技術結合,像是幹細胞、高通量技術,配合分析足夠巨量的資料,才有可能往取代動物實驗的目標更進一步。

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