EST模型是一種基於小鼠胚胎幹細胞(mESC)的體外胚胎毒性模型，它利用了mESC的無限分化和自我更新特性。該模型通過評估幾個關鍵終點來工作，包括對幹細胞的細胞毒性作用、對3T3成纖維細胞的細胞毒性作用，以及抑制ESC分化為搏動的心肌細胞。EST模型使用兩種永久細胞系，避免了使用懷孕動物的原代細胞或組織。經過驗證，EST模型的總體預測準確性達到78%，對於強胚胎毒性化合物的預測準確性為100%。它目前主要用作早期胚胎毒性篩選和致畸機制研究的工具。
然而，傳統的EST模型存在一些局限性，如依賴於形態學檢測，需要經驗豐富的工作人員來確認終點的準確性，試驗周期長，操作步驟複雜，這些因素限制了它的廣泛套用。為了改進這些不足，研究人員對EST模型進行了改良，包括使用人ESC或多能誘導幹細胞代替mESC、套用PCR、流式細胞術等分子生物學方法檢測成熟心肌細胞或其他生物標誌物的表達、檢測化合物對ESC分化成其他譜系細胞的抑制（如神經細胞、成骨細胞），以及加入代謝系統等。
例如，日本替代法驗證中心(JaCVAM)通過將心臟和神經嵴衍生物表達轉錄本1基因(Hand-1)導入ESC，並利用螢光素報告酶基因監測Hand-1的表達，來測定化合物對細胞的分化抑製作用，同時將作用時間縮短至6天。儘管這些改良技術要求較高，且不同操作者之間可能存在誤差，但它們提高了EST模型的準確性和適用性。
擬胚體是ESC在體外形成的具有胚層結構的三維聚集體，與人類早期胚胎發育過程中的卵圓柱時期結構相似，是研究哺乳動物胚胎發育的體外模型系統。這種模型可以用於進一步研究和發展更先進的胚胎毒性測試方法。