摘要研究細胞培養及相關技術的實驗內容在醫藥相關本科專業開設的可行性以及實驗時間的設置、安排;通過綜合性實驗方法技術的開展,培養學生基本操作技能,使學生能夠通過自學,在自主設計實驗的過程中,培養獨立分析問題、解決問題的能力,培養創造性思維。為今后開放性實驗課程的開展探索一條可行的方法。
關鍵詞細胞培養技術自主設計實驗課程設置
中圖分類號:G420文獻標識碼:A
細胞培養技術是一門非常實用的技術,在單克隆抗體制備、疫苗生產、基因重組蛋白藥物生產、組織工程中都是最常規最基本的方法技術,也是研究病毒與研制疫苗的基礎技術。作為一個綜合性的實驗技術,還可以在此基礎上,利用細胞培養獲取中期細胞,可進行染色體的提前凝集實驗,使學生了解細胞融合現象以及細胞分裂過程中細胞內關鍵物質對細胞內結構的影響。通過苔酚藍染色及MTT法,觀察藥物對癌細胞增殖的抑制和殺傷作用以及對正常細胞的保護作用。在此基礎上還可進一步做些分子指標的檢測,例如通過檢測在藥物作用下核內相關基因表達情況,驗證藥物的療效以及體外對正常細胞的致畸致變作用進行藥物毒性的檢測等等。
具體實施方案我們分為基本實驗和拓展實驗。在基本實驗中,教授學生實驗室常規的操作以及培養他們嚴格的試驗規范;自主實驗中,通過其簡單的設計性課題,分組探討實驗思路,實驗操作流程。其中牽涉到其他的方法技術,教師可做針對性指導。具體實施方案如下:
1基本實驗部分
實驗內容包括細胞培養的準備工作、原代培養、骨髓染色體制片技術;在具體操作的過程中,首先采用多媒體技術,讓學生觀看細胞培養具體操作過程及注意事項,在有了感官認識的前提下,教師指導下學生通過閱讀講義,弄清實驗目的、要求,方法原理,實驗步驟注意事項,按操作進行。實驗2人/組,目的在于通過操作,加深理解記憶,能全面系統的掌握實驗技能。對骨干學生要求他們參與到實驗準備過程中去,目的便于他們后繼的自主操作。
2自主實驗及拓展內容
自主實驗設計部分: 由學生查閱相關文獻資料,通過藥物誘導腫瘤細胞凋亡的綜合性實驗了解癌細胞的形態特點,通過細胞培養,采用苔酚藍染色及MTT法,觀察藥物抑制癌細胞增殖以及對癌細胞的殺傷情況;通過細胞的融合實驗,觀察細胞膜的流動性的改變。通過提取基因組DAN做梯度條帶電泳,檢測藥物作用下細胞凋亡的現象。
拓展實驗部分:這部分內容主要結合大學生科技創興內容展開,由學生自主設計的科研課題,采用半開放式教學方法,針對已有基本的實驗技能的學生。實驗開始后,在細胞培養過程中所需的試劑、儀器全部由學生自主準備,僅由帶教老師指導相關的實驗儀器的使用方法及注意事項,其余均采用的是出現問題后,大家討論解決方案后,再由教師對實驗方案進行把關。實驗過程中出現的錯誤由老師及時糾正,對出現的問題隨時作出解答。實驗結束后,學生及時對實驗結果進行統計、分析和討論,并寫出實驗報告。
實施過程中發現由于學生在大班上課的過程中,目的性不強,所以部分同學對于整個實驗過程中需要的儀器設備的使用方法以及在缺少老師手把手指導的情況下,不知所措;而在大班實驗課中,主觀能動性較高的同學,基本可以自主帶領其他同學實施。
3實驗課程內容及時間安排
實驗準備:3學時;原代培養:3學時;傳代培養及骨髓染色體制片:3學時 細胞融合:3學時;自主實驗設計:3學時。開放性試驗:由學生課余時間參與完成。
通過此次教學改革試驗,設想可以通過第二課堂活動的形式把相關技術推廣應用,可以采用“帶-傳-學”的方法,讓學生在掌握技術的基礎上,積極參加課題創新活動,為今后學生的實踐工作增加籌碼。具體實施可以讓學生參與教師的科研工作來開展。事實也證實,參加后繼實驗的學生,進入研究生階段之后能夠很快的適應科研工作。
4主要成果
學生經過培訓可以自主的設計實驗項目,從而開拓科研思維,增強了實驗操作技能。在實驗過程中,學生對體外培養的正常與異常細胞形態有了感性的認識,對于生物學研究的常用方法有了深刻的認識,為以后科研工作打下了良好的實驗基礎。讓學生積極參與到實驗室工作,對于提高他們學習興趣,培養其科研素質非常重要。
細胞培養作為體外研究藥物作用機制研究的常規途徑,讓有志于從事科學研究的學生及早參與老師的科研課題工作,可以拓展他們的視野,利用沒有較多的思維定勢,提出更好的科研設想。
5存在問題及改進設想
我們在具體實施過程中,主要考慮,如何在不增加實驗課時的情況下與現有實驗課內容銜接,以及是否可作為第二課堂或選修課等等還待進一步研究和探討。尤其是本導學生,經過嚴格的實驗室培訓后,在后繼的科研工作中,能否利用掌握的方法技術參與創造性課題研究,還需時間驗證。另外就牽涉到作為開放性實驗室,如何更好的為學生服務等各方面的問題。作為教師,如何將自己的科研課題引入到學生的教學實踐中等這些都是我們以后需要重點研究探討的方面。