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干货 | 实验怎么分组？每组几只动物？怎么分配动物？

发布时间：

2022-12-19 16:33

导读：

许多刚开始接触动物实验的小伙伴们都不太清楚实验动物要如何安排分组，不知道要分几组、动物如何分配、每组又要多少只。今天的文章一起为你解答。分几组？

大家都知道做动物实验会设置很多不同的实验小组，其分组设置、每组动物数量的设置都直接影响最终实验结果的可信度和统计分析，且数据后期很难做弥补措施，因此设置实验动物分组是整个实验中一项非常重要的环节。

如何设置分组？

方法一：一般分组法

分为：自身对照组、平行对照组。其中平行对照组又分为正对照组、负对照组（空白对照组）。

自身对照组：即将动物实验前和实验后的相关监测数据做对照。

正对照组：与自身对照组进行相同的实验操作，但排除所监测的目的因子（例如：治疗的药物、给药的方法或部位）。

负对照组（空白对照）：不做任何操作。

方法二：3组对照分组法

第一步：设置空白对照（负对照）组、模型对照（正对照）组、阳性对照组。

模型对照组：对疾病模型动物做阴性处理（溶剂或赋形剂）；

阳性对照组：对疾病模型动物做有效药物治疗（或其他已知的有效处理）。

第二步：设计3个及以上的计量梯度。

最终得到的分组是：

分组可依据自身实验的实际情况做灵活调整。例如实验中不需要疾病模型，则可以删除模型对照组；如果实验设计中没有阳性药，则整体实验可以不设置阳性对照组。

如何确定每组几只动物？

首先我们要知道，样本量并不是越大越好。样本量大并不代表最终的数据更权威，反而会增大实验操作难度、浪费实验经费、无法严格把控实验质量、还违反了实验动物的“3R原则”。

相反，样本量过少可能会导致最终数据无法出现差异、出现阴性结论等，最终的结果不尽人意，其实验结论也不具备统计学意义和说服性。

方法一：最简单、适用范围最广

在满足实验动物3R原则和统计学的前提下，每组至少6样样本量；

其中实验小鼠每组至少10只、大鼠每组6只、体型更大的动物每组样本量可适当减少1~2只。

方法二：自由度（E）估算

自由度（E）为方差分析中的重要指标，其计算公式为：

当数值E＜10，表示样本量过小；

当10≤E≤20，表示样本量是正常值；

当20＜E，表示样本量过大。

方法三：严格计算样本量

如果对实验中的样本量要求非常严格，可以使用更为复杂的公式来计算样本量。

当基于两组均数计算样本量时，计算公式为：

当基于多组均数计算样本量时，计算公式为：

上述的三种方法，后两种更偏向于临床研究使用的方法，因为需要考虑人群中的个体差异；但我们使用的实验动物其品系纯化度高、个体差异小，因此大多数的动物实验不必考虑个体差异因素的影响，可以直接参考第一个方法，同时多多参考查阅到的文献和有经验的小伙伴。

特别注意：如果实验中有损耗（动物死亡等原因），最好在正常的样本量基础上加上可供损耗数量的样本量。

何如分配实验动物？

为了减少个体间的差异，保证最终实验数据真实，建议采用随机分配。

分配方法要依据不同的实验目的与对象确定，常见方法：完全随机设计、随机区组设计等。

方法一：完全随机设计

将动物逐一编号，然后使用随机数表将动物分组。

本方法适用于个体之间差异较小（例如年龄、身高、性别等）的动物。

方法二：随机区组设计

将所有的实验动物分为几个区组（建议区组数量＞3），区组中的样本数量控制在区组数的2倍及以上。之后将每区组的动物依照完全随机设计分配至各个实验分组中。

本方法适用于个体间差异较大（例如年龄、体重、性别等）的动物。

以上就是本期干货的全部内容，做完以上所有步骤后，恭喜你已经完成实验中的一项重要的前期准备工作啦！

参考文献

常用实验动物随机分组方法，实验动物，2009年第4期

临床试验中的随机分组方法. 中医杂志2007 年第48 卷第3 期　

National Research Council. 2011. Guidance for the Description of Animal Research in Scientific Publications. Washington, DC: National Academies Press. Available online (http://www.ncbi-nlm.nih.gov/books/NBK84205/)

Festing M F, Altman D G. Guidelines for the Design and Statistical Analysis of Experiments Using Laboratory Animals[J]. Ilar Journal, 2002, 43(4): 244-258.

Michael F. W. Festing. Randomized Block Experimental Designs Can Increase the Power and Reproducibility of Laboratory Animal Experiments[J]. ILAR Journal, 2014.

赵伟，孙国志. 常用实验动物随机分组方法，实验动物，2009年第4期

Guidance for the Description of Animal Research in Scientific Publications

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总编 | 柠檬

编审 | 太阳风、亚伦

编辑 | 柠檬