药物和化妆品可能会引起过敏、炎症等多种形式的刺激性反应，这就需要愈来愈多的毒理实验来检验。传统上化学物质的毒理学安全性评价很大程度上依赖于动物实验获取各项毒性数据，从而外推其对人体健康的可能危害。但是，近年来，由于动物实验的指标获得具有主观性强、实验室间变异较大、动物外推至人具有种属差异等缺点，其科学性逐渐受到质疑。同时，由于动物试验在实验过程中，动物会遭受巨大的痛苦，违反了动物福利，不符合“3R”理论（减少Reduction，优化Refinement，替代Replacement)原则，从而对许多动物实验方法提出了更严峻的挑战，其中最典型的就是兔眼刺激性试验。

家兔眼刺激试验（Draizetest）是在20世纪40年代由Draize等创立的，此试验一直应用于化学物的眼刺激性检测。几十年来，Draize试验在化学物的眼刺激性安全性评价、保护人群健康方面作出了巨大贡献。近年来，随着科学技术的进步，社会动物福利和动物保护意识的提高，"3R”理论的不断深入人心，同时鉴于Draize试验本身存在评分标准主观性强、实验室间检测结果重复性差和造成动物较大痛苦等缺点，Draize试验面临着越来越多的批评和谴责。因此，有必要发展可靠和科学的替代方法。

近10年来，实验动物局部耐受试验替代方法的研究有很大进展，包括对离体器官、鸡胚的胚外循环系统尿囊绒膜培养法和细胞培养的应用，以及化学物的生化效应或理化特性与其潜在刺激性的关系。体外替代方法具有可定量性和客观性，避免了动物实验中诸如实验周期较长、耗时费力、动物间存在个体差异等缺点，且符合“3R”精神。在毒性测试中使用细胞培养系统，其主要优点是可以取自特定靶器官或人体、可控制试验条件、受影响因素较少，并且可定性或定量分析、观察指标客观、检测速度快、可重复性高等优点，不仅可用于化学物的体外毒理学检验和毒性作用机制的研究，还可用于健康相关产品的功效研究和开发。自滤膜皿技术问世以来，人们利用滤膜皿系统提供的不同细胞类型共培养，从而建立了几种皮肤和角膜模型。这些系统假定一种过敏原或刺激物与初级靶标（如表皮）间的相互作用启动了旁分泌反应，从而促发了次级基质成分（如真皮）释放细胞因子（图13-1)。这些细胞因子可以用ELISA技术进行检测，从而来监控反应的程度。尽管这一技术仍处于早期发展阶段，但用于测定各种刺激反应的试剂盒已有市售。

但是，迄今为止还没有一种体外替代方法能够完全替代体内刺激性试验，细胞毒性试验仍存在着某些缺点，如培养的细胞与毒物直接接触，受试物的潜在毒性可能会与体外试验系统的化学物相互作用产生影响；另外，固体或脂类物质不适于细胞培养系统，需要转化成可溶性的液态物质才能进行检测等；而且细胞毒性试验不能完全模拟吸收、分布和代谢等复杂的体内环境，且所检测的毒性指标只是机体反应的某一部分，较易可能出现假阴性和（或）假阳性结果。