標籤:實驗檢測

半數致死量(median lethal dose, LD50) 表示在規定時間內,通過指定感染途徑,使一定體重或年齡的某種動物半數死亡所需最小細菌數或毒素量。 在毒理學中,半數致死量,簡稱LD50(即Lethal Dose, 50%),是描述有毒物質或輻射的毒性的常用指標。按照醫學主題詞表(MeSH)的定義,LD50是指「能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或遊離輻射的劑量」。這測試最先由J.W. Trevan於1927年發明。

1常用指標

在測定某種毒物的半致死濃度(semilethal concentration,LC50)時,經常用到四個指標,分別是24小時半數致死濃度24h LC50;48小時半數致死濃度48h LC50;72小時半數致死濃度72h LC50;96小時半數致死濃度96h LC50。

2例子

乙醇對年輕和年老大鼠的口服LD50分別為10.6 g/kg和7.06 g/kg。
煙鹼(尼古丁)對大鼠的口服LD50為50 mg/kg。
在毒理學中,半數致死量(median lethal dose),簡稱LD50(即Lethal Dose, 50'),是描述有毒物質或輻射的毒性的常用指標。按照醫學主題詞表(MeSH)的定義,LD50是指能殺死一半試驗總體之有害物質、有毒物質或遊離輻射的劑量。這測試最先由J.W. Trevan於1927年發明。

3應用慣例

LD50的表達方式通常為有毒物質的質量和試驗生物體重之比,例如"毫克/千克體重"。雖然毒性不一定和體重成正比,但這種表達方式仍有助比較不同物質的相對毒性,以及估計同一物質在不同大小動物之間的毒性劑量。
應用半數致死這量度方法有助減少量度極端情況所帶來的問題,以及減少所需試驗次數;然而這亦代表LD50並對所有試驗生物的致死量:有些可能死於遠低於LD50的劑量,有些卻能在遠高於LD50的劑量下生存。在特殊需要下,研究人員亦可能會量度LD1或LD99等指標(即殺死1%或99%試驗總體之劑量)。
物質的毒性往往受給予方式影響。一般而言,口服毒性會低於靜脈注射的毒性。故此在表達LD50時經常會附帶給予方式,例如「LD50 i.v.」表示靜脈注射下的LD50。
和LD50相關的兩種指標,LD50/30和LD50/60,是分別指在沒有治療的情況下,導致受試總體在30天或60天後半數死亡的劑量。這些指標通常用於描述輻射毒性。

4其它指標

另一種毒性指標,LCt50,包含了濃度(C)和暴露時間(t)的描述,通常以"毫克·分鐘/立方米"作描述,類似的ICt50則是使半數人員失能的劑量。這兩種指標通常作描述化學武器,其毒性亦受呼吸速度和衣著影響。Ct這概念最先由弗里茨·哈伯提出,假設在100 mg/m3下暴露1分鐘和10 mg/m3下暴露10分鐘是相等的。然而這定律對於一些可以被身體快速分解的物質如氰化氫便不適用;在這種情況下,需要一定的暴露時間才可確定致死量。在環境研究中,LCt亦可用於描述水中的有毒物質。
對於病原體,亦有一種類似的半數感染量(ID50)的概念,是指在某一給予途徑下足以令半數受試群體感染的病原體數量,例如口服1200個病原體/人。因為病原體數量難以量度,感染量亦會以對不同動物的LD50表達。對於生物武器的感染量,亦可以ICt50表達。
例子
乙醇對年輕和年老大鼠的口服LD50分別為10.6 g/kg和7.06 g/kg。
菸鹼(尼古丁)對大鼠的口服LD50為50 mg/kg。

5爭議

動物權利組織一直批評以動物進行LD50測試,特別是一些物質可能令動物在長時間痛苦下死去。一些國家如英國已開始禁止口服LD50測試,而經濟合作與發展組織(OECD)亦在2001年廢除對口服毒性測試的要求。

6測定方法

Reed-Muench法
生物受到病毒感染后,體內產生特異性中和抗體,並與相應的病毒粒子呈現特異性結合,因而阻止病毒對敏感細胞的吸附,或抑制其侵入,使病毒失去感染能力。中和試驗(Neutralization Test)是以測定病毒的感染力為基礎,以比較病毒受免疫血清中和后的殘存感染力為依據,來判定免疫血清中和病毒的能力。
中和試驗常用的有兩種方法:一種是固定病毒量與等量系列倍比稀釋的血清混合,另一種是固定血清用量與等量系列對數稀釋(即十倍遞次稀釋)的病毒混合;然後把血清-病毒混合物置適當的條件下感作一定時間后,接種于敏感細胞、雞胚或動物,測定血清阻止病毒感染宿主的能力及其效價。如果接種血清病毒混合物的宿主與對照(指僅接種病毒的宿主)一樣地出現病變或死亡,說明血清中沒有相應的中和抗體。中和反應不僅能定性而且能定量,故中和試驗可應用於:
  1. 病毒株的種型鑒定:中和試驗具有較高的特異性,利用同一病毒的不同型的毒株或不同型標準血清,即可測知相應血清或病毒的型,所以,中和試驗不但可以定屬而且可以定型。
  2. 測定血清抗體效價:中和抗體出現於病毒感染的較早期,在體內的維持時間較長。動物體內中和抗體水平的高低,可顯示動物抵抗病毒的能力。
  3. 分析病毒的抗原性。
毒素和抗毒素亦可進行中和試驗,其方法與病毒中和試驗基本相同。
用組織細胞進行中和試驗,有常量法和微量法兩種,因微量法簡便,結果易於判定,適於作大批量試驗,所以得到了廣泛的應用。
固定病毒
稀釋血清法(血清中和試驗)
  1. 病毒毒價的測定(微量法)
  2. (1) 病毒的製備 將病毒接種於單層細胞,37℃吸附1h后加入維持液,置溫箱培養;逐日觀察,待細胞病變(CPE)達75%以上,收穫病毒懸液凍融或超聲波處理,以3 000r/min離心10min,取上清液,定量分裝成1ml小瓶置-70℃保存備用,選用的病毒必須是對細胞有較穩定的致病力。
  3. (2) 病毒毒價測定 取置-70℃冰箱保存的病毒一瓶,將病毒在96孔培養板上作10倍遞進稀釋即10,10,10……,每孔病毒懸液量為50μl,每個稀釋度作8孔,每孔加入100細胞懸液,每塊板的最後一行設8孔細胞對照,製備細胞懸液的濃度以使細胞在24h內長滿單層為度。把培養板置5%CO2溫箱37℃培養,從48-14h逐日觀察細胞病變,記錄結果。
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