生物大分子药物（如抗体、蛋白、核酸等）因其高特异性和强的效性，已成为现代医药研发的关键方向。然而，其临床前研究面临独特挑战：分子量大导致膜通透性差、免疫原性风险高、稳定性控制难，且需针对特定靶点设计复杂作用机制。例如，单克隆抗体需通过抗体依赖细胞介导的细胞毒性（ADCC）或补体依赖细胞毒性（CDC）发挥作用，而双特异性抗体则需同时结合两个抗原表位以实现精细调控。临床前阶段需系统评估这些分子的药代动力学（PK）、药效动力学（PD）及毒性特征，通常采用体外细胞模型（如HEK293、CHO细胞）和体内动物模型（如小鼠、非人灵长类）相结合的策略。数据显示，全球生物大分子药物临床前研发失败率高达40%，其中因免疫原性或药代动力学问题导致的淘汰占比超60%，凸显了临床前研究的重要性。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。上海生物药临床前动物毒理
临床前研究的起点是体外活性筛选，通过高通量技术（如96孔板、自动化液体处理系统）从化合物库中筛选出对靶点具有抑制或活动作用的“苗头化合物”。例如，针对EGFR突变型肺ancer，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）筛选能抑制EGFR激酶活性的小分子，初始命中率可能低至0.1%。随后，通过构效关系（SAR）研究优化分子结构——通过合成系列类似物（如改变苯环取代基、调整酰胺键位置），结合表面等离子共振（SPR）技术测定结合亲和力（KD值），逐步提升活性（如将IC50从μM级优化至nM级）。这一阶段需平衡活性与理化性质（如logP、溶解度），避免“活性陷阱”（如过度追求高亲和力导致代谢不稳定）。例如，某候选HER2抑制剂通过引入氟原子降低脂溶性，成功将半衰期从2小时延长至8小时，为后续体内研究奠定基础。杭州候选临床前cro公司儿科药临床前，斑马鱼幼年期短，快速模拟儿童用药反应，保安全。
体外活性需通过体内模型验证其医疗潜力。根据疾病类型选择合适的动物模型是关键：例如，针对自身免疫病，常用NOD小鼠或胶原诱导性关节炎（CIA）模型；针对tumor，则采用患者来源异种移植（PDX）模型或基因工程小鼠（如KRAS突变型肺ancer模型）。以抗纤维化药物为例，将候选分子（如TGF-β1抑制剂）通过腹腔注射给予博来霉素诱导的肺纤维化小鼠，通过Micro-CT扫描量化肺密度变化，结合羟脯氨酸含量测定评估胶原沉积，可明确药物能否逆转纤维化进程。体内实验需设置严格对照组（如阳性的药、溶剂对照），并采用盲法评估以减少偏差。若候选分子在动物模型中显示出剂量依赖性疗效（如降低tumor体积30%以上），且效果优于或非劣于已上市药物，则可推进至毒理学研究。
v类organ（Organoids）和器官芯片（Organ-on-a-Chip）技术是临床前药效研究的改变性工具，可模拟人体organ的复杂结构与功能。类organ由患者来源的干细胞或成体细胞在体外自组装形成，保留了原始组织的细胞类型、空间排列及部分生理功能。例如，结直肠ancer类organ可保留患者tumor的突变特征（如KRAS、APC突变），用于测试靶向药物的敏感性；肝类organ可模拟药物代谢过程，预测肝毒性。器官芯片则通过微流控技术将多种细胞类型（如内皮细胞、免疫细胞）共培养于芯片上，构建动态生理环境。例如，肺芯片可模拟呼吸运动及气流对药物分布的影响，用于评估吸入制剂的疗效。此类技术相比传统动物模型更具人源化特征，可减少种属差异导致的假阴性/阳性结果。例如，某抗纤维化药物在动物模型中无效，但在肺类organ中明显抑制成纤维细胞活化，终通过类organ数据支持其进入临床试验。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。
新药临床前毒理学试验涵盖多种类型和方法。急性毒性试验是其中较为基础的一种，它通过给予动物单次或24小时内多次较大剂量的受试药物，观察动物在短期内出现的毒性反应，如中毒症状、死亡情况等，以此来初步确定药物的致死剂量范围和毒性靶organ。长期毒性试验则更为深入，通常会持续较长时间，按照拟定的临床给药的方案，分不同剂量组给予动物药物，密切监测动物在整个试验期间的体重变化、血液学指标、血液生化指标、组织病理学改变等，多方面评估药物长期使用对机体各系统功能和结构的影响。此外，还有特殊毒性试验，包括遗传毒性试验，检测药物是否会引起基因突变、染色体畸变等遗传物质的改变；生殖毒性试验，研究药物对生殖过程、胚胎发育、子代的生长发育等方面的作用；以及致ancer性试验，判断药物是否具有潜在的致ancer风险。这些不同类型的试验相互配合，从多个角度为新药的安全性评价提供丰富且准确的数据。抗凝血药临床前，观察斑马鱼血流，看药物能否防血栓、保循环畅通。云南候选成药分子临床前安全性评价单位
骨科材料临床前，斑马鱼骨骼矿化清晰，测试材料诱导骨修复效果。上海生物药临床前动物毒理
新药临床前毒理学试验涵盖多种类型和方法。急性毒性试验是其中较为基础的一种，它通过给予动物单次或24小时内多次较大剂量的受试药物，观察动物在短期内出现的毒性反应，如中毒症状、死亡情况等，以此来初步确定药物的致死剂量范围和毒性靶organ。长期毒性试验则更为深入，通常会持续较长时间，按照拟定的临床给药的方案，分不同剂量组给予动物药物，密切监测动物在整个试验期间的体重变化、血液学指标、血液生化指标、组织病理学改变等，多方面评估药物长期使用对机体各系统功能和结构的影响。此外，还有特殊毒性试验，包括遗传毒性试验，检测药物是否会引起基因突变、染色体畸变等遗传物质的改变；生殖毒性试验，研究药物对生殖过程、胚胎发育、子代的生长发育等方面的作用；以及致ancer性试验，判断药物是否具有潜在的致ancer风险。这些不同类型的试验相互配合，从多个角度为新药的安全性评价提供丰富且准确的数据。上海生物药临床前动物毒理
