毒理实验主要应用生理学、药理学、生物学、生物化学和病理学等基础学科的理论和技术；通过动物实验、和流行病学调查方法，研究外来物质的吸收、分布、代谢和排泄、毒性作用及其机制和中毒，不仅为保护人类和其他生物，免遭化学物质的有害作用，保障身体健康，而且也是直接为研制有良好选择作用的毒物，通过比较毒性和选择毒法，研制出更具选择性的药物和农药等，并进行化学物质的安全性评价或危险性评价，制订卫生标准，提供科学依据。毒理学与药理学密切相关，目前已发展成为具有一定基础理论和实验手段的立学科，并逐渐形成了一些新的毒理学分支。
毒理实验是从角度研究化学物质对生物机体的损害作用及其作用机理的科学。但近些年来，毒理学的研究范围已扩大到各种有害因素，如核素、微波等物理因素以及生物因素等，不只限于化学物质；但经典的毒理学主要研究内容仍然是化学物质对机体的生物学作用及其机理。
毒理实验对水生生物进行的毒性试验设计大致包括： 1、选择受试生物； 2、设置毒物浓度； 3、试验持续时间； 4、受试生物的数量及分布； 5、确定观察指标及测定方法。 毒理实验试验溶液的配制：配制方法主要有两种，一是根据试验毒物浓度和试验溶液体积按需将要量直接将测试化合物加入水中，二是将被测试化合物先配制成浓度较高的配置液，然后按照设置的试验毒物浓度和溶液体积稀释而成。 毒理实验预备试验：预备试验的目的是为正式进行毒性试验确定浓度范围。预备试验通常选择3-5个间隔较大的浓度范围和少量的受试生物。观察24-96h，求得浓度和0%浓度。然后在两者之间选择5-7个试验浓度进行正式试验。 毒理实验试验浓度的选择：根据预备试验的结果和确定的试验浓度组数，在急性毒性试验中，一般按照等对数间距来确定试验溶液中待测试有物质浓度。
随着工业化技术的不断发展，化学物质的广泛生产和大量使用，成为人们从事生产、生活、经济等活动常见现象。而化学物质的性质、特点、剂量、反应以及对人体健康安全等关系的研究，实际上是一个长期漫长的综合分析过程。如何确保市场流通的产品对人体无害或在安全范围内，就成为各方关注的问题。在这些大背景下，毒理检测便是由此而来的学科。
急性毒性试验是指一次或内多次染毒的试验，是毒性研究的步。要求采用啮齿类或非啮齿类两种动物。通常为小鼠或大鼠采用经口、吸入或经皮染毒途径。急性毒性试验主要测定半数致死量（浓度），观察急性中毒表现，经皮肤吸收能力以及对皮肤、粘膜和眼有无局部作用等，以提供受试物质的急性毒性资料，确定毒作用方式、中毒反应，并为亚急性和慢性毒性试验的观察指标及剂量分组提供参考。 吸入毒性是外来化合物经呼吸道染毒引起的毒作用。研究气体、挥发性液体和气溶胶的吸入毒性，可为研究该外来化合物经呼吸道进入人体而对健康引起的潜在危害提供资料。吸入毒性试验是根据试验的期限分为急性、亚慢性及慢性吸入毒性试验。当用染毒柜进行吸入染毒有困难时以气管注入法代替，主要用于粉尘混悬液的染毒。吸入毒性常以空气中外来化合物的浓度，即ppm，mg/m3或mg/L表示其染毒剂量。
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