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。代谢病研究临床前，操控斑马鱼饮食，结合药物，剖析代谢调节机制。北京候选临床前一般毒理性评价
组织病理学分析是临床前实验中不可或缺的终点检测方法之一。在动物实验结束后，研究人员会对动物的组织organ进行取材、固定、切片、染色等一系列处理，然后在显微镜下观察组织的形态结构和细胞的病理变化。例如，在药物毒性研究中，可以通过观察肝脏组织切片中是否存在肝细胞坏死、脂肪变性、炎症细胞浸润等病理改变，来评估药物对肝脏的毒性作用；在ancer研究中，可以观察ancer组织的细胞形态、核分裂象、血管生成情况以及肿瘤细胞与周围组织的关系等，以判断药物对ancer的医疗效果。浙江呼吸临床前毒理研究方案眼科器械临床前，对照斑马鱼眼球，评估器械操作可行性、安全性。
临床前药效研究还注重药物剂量 - 效应关系的确定。这一关系对于后续临床试验中药物剂量的选择具有关键指导意义。在动物实验中，通常会设置多个剂量组，从低剂量到高剂量逐步递增给药，观察不同剂量下药物的医疗效果变化。以抗jun药物为例，在影响动物模型中，记录不同剂量药物作用下动物体内细菌载量的变化、炎症反应的消退程度以及动物的生存率等指标。通过对这些数据的分析，可以确定药物的小有效剂量、大效应剂量以及半数有效剂量（ED50）等重要参数。此外，还能了解药物在体内是否存在剂量依赖性的毒性反应，以便在保证疗效的前提下，尽可能选择安全的剂量范围，为药物的临床应用奠定坚实基础。
在现代医学研究的宏伟蓝图中，临床前实验无疑是极为关键的基石。它宛如一座桥梁，连接着基础医学研究的理论成果与临床试验的实际应用，为新药研发、医疗器械改进以及新治疗方法的探索开辟了前行的道路。临床前实验建立在深厚的多学科知识体系之上，涵盖生物学、病理学、药理学、生理学等诸多领域。其首要目标在于深入探究实验对象（主要为动物模型和细胞系）对特定干预措施（如新型药物、生物制剂、医疗器械等）的反应机制。例如，在新药研发过程中，研究人员会首先在细胞实验层面，运用先进的细胞培养技术，培养出与特定疾病相关的细胞系，如ancer细胞系、神经细胞系等。通过在这些细胞上测试新药，观察其对细胞增殖、凋亡、分化、信号传导等关键生物学过程的影响，初步判断药物的作用靶点及潜在的有效性。临床前斑马鱼暴露于污染物，加药干预，考察药净化及机体保护力。
非临床前安全性研究对于各类产品开发，尤其是医药、化工及生物制品等领域意义非凡。在医药研发进程中，此研究可初步判定药物潜在的毒性作用和安全风险，从而为后续临床试验方案的设计提供关键依据。例如，通过在多种实验动物模型上进行药物的急性毒性试验，观察动物在短期内接受高剂量药物后的反应，包括致死率、中毒症状表现等，可快速确定药物的大致毒性范围。同时，长期毒性试验则侧重于观察动物在持续接受较低剂量药物一段时间后的身体各项指标变化，如体重、血液学指标、脏器功能等，以此评估药物在长期使用下可能引发的慢性毒性危害，保障在人体试验阶段患者的基本安全，避免因严重毒性反应而导致不可挽回的后果。临床前斑马鱼药浴给药，操作简便，依鱼状态评估药物局部作用强度。云南生物医药临床前研究安全评价
企业研发神经药，临床前投放斑马鱼，追踪神经传导变化，衡量药有效性。北京候选临床前一般毒理性评价
临床前研究面临诸多挑战。一方面，动物模型与人类存在生理差异，即使在动物实验中表现良好的药物，在人体临床试验中可能效果不佳或产生不同的不良反应，这就需要研究人员不断优化动物模型，使其更接近人类生理病理特征，同时结合体外人源组织模型进行补充研究。另一方面，临床前研究的成本高昂且周期较长，从药物发现到完成临床前研究可能耗费大量资金和数年时间，这对研发机构的资金实力和耐心是巨大考验。为应对这些挑战，一些研究机构采用多学科合作模式，整合生物学、化学、医学等多领域专业人员的智慧，提高研究效率。同时，随着计算机模拟技术和人工智能的发展，利用虚拟筛选药物、预测药物活性和毒性等方法逐渐兴起，有望在一定程度上缩短研究周期、降低成本，为临床前研究开辟新的途径，推动药物研发进程加速向前。北京候选临床前一般毒理性评价
