动物模型的构建与应用是临床前药效研究的关键环节之一。针对不同的疾病类型，需要建立相应的动物模型。以心血管疾病研究为例，可通过高脂饮食诱导大鼠形成动脉的粥样硬化模型，模拟人类心血管疾病的病理生理过程。在这些动物模型上，对药物候选物进行药效评估时，会综合考量多个指标。除了观察动物的症状改善情况，如心血管疾病模型中血压、心率的变化，还会深入到组织和细胞水平进行分析。例如，检测动脉壁的粥样斑块面积大小、斑块稳定性以及血管内皮细胞的功能恢复情况等。通过多维度、多层次的评估，能够多面、准确地判断药物在体内的医疗效果，为药物的进一步开发提供详实的数据支持。免疫类药物临床前，借斑马鱼免疫系统，观察机体免疫应答启动状况。浙江皮肤临床前研究项目
药物的药代动力学特征与安全评价密切相关。了解药物在动物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，有助于解释药物的毒性作用机制和毒性反应的时间进程。通过测定不同时间点血液、组织和排泄物中的药物浓度，绘制药代动力学曲线，可以确定药物的半衰期、血药浓度峰值、达峰时间等参数。例如，如果药物在体内的半衰期过长，可能导致药物在体内蓄积，增加毒性风险；或者药物在某些特定组织中分布浓度过高，可能引起该组织的局部毒性。同时，药代动力学研究还能为临床前安全评价中的剂量设计提供依据，结合毒性试验结果，确定合适的安全剂量范围，以确保在临床试验中，既能达到医疗效果，又能很大程度地降低安全风险，保障受试者的健康和安全。杭州候选临床前安全性评价临床前利用斑马鱼基因易编辑特性，敲除特定基因，模拟遗传病症。
非人灵长类动物如恒河猴、食蟹猴等，由于其在基因、生理、解剖和行为等方面与人类高度相似，在一些复杂疾病的研究和新型治疗方法的开发中具有不可替代的作用。例如，在神经科学领域，非人灵长类动物可以用于研究阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的发病机制和治疗方法。通过对非人灵长类动物进行基因编辑或给予特定的药物、环境刺激等，可以构建出与人类疾病相似的动物模型，然后利用这些模型测试新型神经保护药物、基因治疗方法或神经调控技术的效果，为终应用于人类患者提供极为重要的参考依据。
药物作用机制的深入探究是临床前药效研究不可或缺的部分。随着现代的生物学技术的飞速发展，如基因编辑技术、蛋白质组学分析技术等，为揭示药物作用机制提供了强大的工具。在神经退行性疾病药物研究中，可利用基因编辑技术构建特定基因突变的动物模型，观察药物对神经细胞内相关信号通路的调节作用，如对神经递质代谢、细胞凋亡相关蛋白表达的影响。通过对药物作用机制的透彻理解，不仅有助于优化药物的研发策略，还能为药物的联合应用以及新适应症的开发提供理论依据。同时，也有利于在临床试验中更好地监测药物的疗效和安全性，提高药物研发的整体水平和成功率。染病防治临床前，让斑马鱼接触病菌，观测药物抑菌、杀菌能力。
在化工产品领域，非临床前安全性研究聚焦于产品的化学特性与生物系统的相互作用。化工物质可能通过吸入、皮肤接触或摄入等途径进入生物体，进而对健康产生影响。研究人员会采用细胞培养模型，观察化工产品对细胞的生长、增殖、分化以及细胞凋亡等过程的干扰。例如，某些有机溶剂可能破坏细胞膜的完整性，导致细胞内物质泄漏。此外，还会在动物实验中模拟实际的接触场景，检测化工产品在动物体内的代谢途径和产物，了解其在体内的蓄积情况。对于具有挥发性的化工产品，还需研究其对呼吸道黏膜的刺激作用以及可能引发的肺部病变，以便为制定职业安全防护标准和产品使用规范提供科学的数据支持，降低化工产品在生产、运输、使用过程中对人体和环境的危害风险。耳科药临床前，利用斑马鱼内耳结构，测试药改善听力、平衡功能。浙江外泌体临床前安全性评估
糖尿病药临床前，斑马鱼血糖调控独特，探索药降低人体血糖、稳糖路径。浙江皮肤临床前研究项目
动物实验成为进一步验证药物效果和安全性的关键环节。常用的实验动物包括小鼠、大鼠、兔子、犬以及非人灵长类动物等，不同的动物模型具有各自独特的优势和适用范围。以小鼠为例，其繁殖速度快、生命周期短、基因编辑技术成熟，这使得研究人员能够在较短时间内获得大量实验数据，并且可以通过基因工程手段构建各种疾病特异性小鼠模型，如糖尿病小鼠模型、tumor小鼠模型等。在这些动物模型中，研究人员可以详细观察药物在活的生物体内的作用过程，包括药物的吸收、分布、代谢和排泄情况，以及药物对不同组织organ的功能影响和可能产生的毒性反应。通过这些实验，研究人员能够初步评估药物的疗效与安全性，为后续临床试验确定合适的剂量范围、给药途径和治疗方案，从而很大降低临床试验的风险，提高研发成功率。浙江皮肤临床前研究项目
