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新西兰兔作为重要的实验动物，其性格温顺, 体形适中, 在模型的制作、解剖、采血等方面都比其他动物方便, 实验成本也较低, 因而在生物医药研究领域的使用中占有较大比重。
（1）热原实验及发热研究 ：兔对热原的反应与人基本相似，各国药典明确规定了药品的热原检查项目，兔的体温变化十分灵敏，最易产生发热反应，发热反应典型、恒定，因此兔为热原检测和发热实验最常使用的实验动物。
（2）免疫学中的应用：新西兰兔血清产量大，胸淋巴结明显，常被用于实验室抗体制备，最大用途是用来制备高效价特异性强的免疫血清，以及过敏反应的研究。变态反应性疾病、自身免疫疾病、免疫缺陷病等疾病的免疫病理学和免疫药理学研究。
（3）心血管疾病研究：新西兰兔颈部神经、血管和胸腔的结构特殊，适合做心血管方面的研究，比如心肌梗死、冠心病、心源性休克、肺水肿等。最早用于胆固醇代谢和动脉粥样硬化研究的实验动物就是兔。
（4）营养学中的应用：新西兰兔作为单胃食草动物，在消化道上具有食草动物相同的诸多特点，通过对兔的饲养、消化和代谢实验，饲料中缺乏维生素、微量元素、氨基酸或能量不足都会产生或影响疾病的发生，因此利用新西兰兔可进行营养代谢方面的研究。
（5）眼科学研究 ：新西兰兔眼球大，便于进行手术操作和观察，是眼科学研究中最常使用的实验动物。
（6）皮肤反应实验 ：新西兰兔皮肤对刺激反应敏感，其反应近似于人类。常选兔进行毒物对皮肤的局部毒性试验。
（7）传染病学研究：新西兰兔对多种微生物和寄生虫都很敏感，利用新西兰兔可建立细菌性心内膜炎、弓形虫病、血吸虫病等疾病模型。
（8）骨科学研究：新西兰兔在骨关节炎、椎间盘退变、骨肿瘤、创伤与运动损伤等骨科中被大量应用。
（9）生殖生理及胚胎学研究：利用新西兰兔可诱发排卵的特点进行各种生殖生理和胚胎学研究。新西兰兔属于刺激性排卵动物，雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素均可诱发排卵；注射孕酮或某些药物可抑制排卵，由于排卵时间可以准确推测，同期胚胎材料容易取得，因此兔常用于生殖生理、胚胎学、妊娠诊断、避孕药物筛选等方面的研究。
（10）其他方面的研究：其他领域的药理学、毒理学、放射生物学及中药研究方面，新西兰兔都是常有的实验动物。另外，新西兰兔的软骨发育不全、低淀粉酶血症、遗传性青光眼、维生素A缺乏症、脊柱裂等疾病都与人类相应疾病类似，故被广泛用于这些疾病的研究中。
