Da Tiere, insbesondere Säugetiere, eine fast identische Anatomie und Physiologie mit Menschen haben, sind sie nützliche Versuchssubjekte für die Forschung in den Bereichen Medizin, Gesundheit und anderen Industrien. Obwohl die meiste Forschung als „zum Wohle aller“ angesehen wird, lehnen viele Menschen einen Großteil der durchgeführten wissenschaftlichen Forschung ab, da viel davon ein Tier leiden lässt.
Bestimmte Tierarten erkranken an denselben Krankheiten, und ihre Körper reagieren auf eine Erkrankung normalerweise fast genauso wie die von Menschen. Daher werden „Tiermodelle“ oft verwendet, wenn Wissenschaftler eine Krankheit untersuchen und charakterisieren möchten. In Studien mit diesem Ziel werden die Tiere so veranlasst, die Krankheit zu erwerben, dann werden die Anzeichen, Symptome und Merkmale der Krankheit über einen Zeitraum beobachtet.
Im Prozess der Entdeckung neuer Arzneimittel und Medikamente müssen Wissenschaftler zunächst die Wirkung des Arzneimittels auf die Organsysteme von Tieren untersuchen. Verschiedene Methoden werden verwendet, um die Konzentrationen von Arzneimitteln im Blut zu messen und wie diese Arzneimittel-Blutspiegel das Testorganismus und die vorhandene Krankheit beeinflussen.
Ebenso muss die Sicherheit eines Arzneimittels oder einer kosmetischen Substanz zunächst an Tieren getestet werden, bevor Regulierungsbehörden Teststudien am Menschen zulassen. Versuchstiere werden verschiedenen kosmetischen Dosen ausgesetzt, und ihre Reaktionen darauf werden auf toxische Wirkung hin ausgewertet. Wenn die neue Chemikalie den Sicherheitstest besteht, ist das neue kosmetische Material einen Schritt näher an die Zulassung für die Anwendung am Menschen herangerückt.
Xenotransplantation ist ein Forschungsgebiet, das die Gewebe- und Organtransplantation von einer Spezies auf eine andere mit dem Ziel umfasst, den Mangel an für Transplantationen verfügbaren menschlichen Organen zu lindern. Tiere wie Schweine und Primaten sind an der aktuellen Forschung beteiligt. Auch andere neue medizinische Verfahren müssen an Tieren getestet werden, bevor sie am Menschen durchgeführt werden können.
Tiere, die in der Forschung verwendet werden sollen, werden normalerweise ausschließlich zum Zweck der Verwendung für Tests in der Forschung gezüchtet. Die am häufigsten in der Forschung verwendeten Tiere sind Mäuse und Ratten, gefolgt von Kaninchen, Vögeln, Meerschweinchen und Hamstern. Schweine, Schafe, Primaten, Hunde und Katzen werden ebenfalls in geringerem Maße verwendet.

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