林美娜
(漳州衛生職業學院,福建漳州363000)
淺談醫學高職院校人類外周血染色體制備實驗教學經驗與體會
林美娜
(漳州衛生職業學院,福建漳州363000)
醫學遺傳學是與臨床醫學結合緊密的一門過渡性學科,它已成為醫學高職院校教育中不可缺少的基礎課程,有效的醫學遺傳學實驗教學對學生很好的掌握相關操作技能并促進其學習、記憶理論知識具有舉足輕重的作用。本文主要根據七年多的臨床細胞遺傳學工作經驗結合六年的本學院實驗教學情況淺談人類外周血染色體制備在高職院校的實驗教學經驗與體會。
高職院校;醫學遺傳學;細胞遺傳學;染色體制備;實驗教學
醫學遺傳學是遺傳學與醫學相結合的一門交叉學科,它在基礎醫學、臨床醫學、預防醫學等領域的影響及作用越來越受到人們的重視,已成為醫學科學領域發展最活躍的前沿學科之一。醫學遺傳學已成為醫學高等職業教育中不可缺少的基礎課程[1]。醫學遺傳學實驗課的開設和實踐可以激發學生的學習興趣,促使學生很好的掌握相關操作技能并鞏固已學的理論知識。其教學質量的提高應得到重視。細胞遺傳學是醫學遺傳學的一重要部份,本文主要根據七年多的臨床細胞遺傳學工作經驗并結合六年的本學院實驗教學情況,淺談人類外周血染色體制備在高職院校的實驗教學經驗與體會。
近幾年來,高職單獨招生政策在全國高等職業院校得到了大力推行。然而,某些專業單招生數量較少,如醫學檢驗技術、衛生檢驗與檢疫專業,只能采用單招生與統招生混編的方式[2]。統招生動手能力不如單招生,而單招生自覺性較差,兩種生源的學生互相影響,給教育教學帶來一定困難。醫學遺傳學是一門相對深奧的學科,多數高職生存在畏難情緒。因此,強調課程的重要性,激發學生的積極性非常重要。
為了發揮學生的學習積極性和主動性,在教學中結合有關的案例、科學事件、新聞故事,采取啟發式教學方法十分有效[3]。比如說舉例有關近幾年越來越得到重視的唐氏篩查。唐氏篩查主要針對的就是唐氏綜合征。唐氏綜合征(Down’s syndrome,DS)又稱為21-三體綜合征或先天愚型,是由于21號染色體異常引起的常染色體疾病,新生兒發病率在1/ 700-1/800[4]。由于患病胎兒2/3在孕早期自發流產,故實際發病率遠遠高于這個數字[5]。強調遺傳學的應用就在身邊。再比如例舉臨床上接觸到的兩性畸形案例,滿足學生的好奇心,激起學生學習興趣。
實驗準備工作是檢驗工作中最臟最累的部分,讓學生參與有助于培養敬業精神、吃苦耐勞的素質和一絲不茍的認真態度。讓學生參加實驗準備,這種訓練是和臨床實際工作相吻合[6]。特別是人類外周血染色體制備實驗,無菌觀念強,試劑濃度精確度要求高,讓學生身體力行嚴格按照要求做好實驗準備工作,能強化專業技能。
細胞遺傳學檢查是較早用于遺傳病診斷(主要是染色體病和腫瘤診斷)的重要手段,即通常所指的染色體核型分析。一般染色體核型分析包括取材→樣品預處理→接種→細胞培養→細胞收獲→滴片→讀片與核型分析等過程[7]。好的核型分析依賴于染色體標本的制備,即核型分析前的一系列步驟。為了增加學生的實驗熱情,讓學生互相采集標本,親自完成人類外周血染色體制備。
由于整個實驗周期長,操作繁瑣,多環節易受不確定因素干擾,對實驗結果甚有影響[8]。標本的新鮮與否,1640培養基配方,培養溫度與培養時間,秋水仙素的濃度與作用時間,離心的速度與時間,低滲的時間,預固定液用量,固定時間與次數,各吹打操作的手法與力度,滴片時玻片預冷的程度與滴片的高度,烤片的溫度與時間,片齡,顯帶時胰酶的終濃度與顯帶的時間,Giensa染液的質量等等無一不影響著染色體的制備。以下側重討論幾種影響因素。
4.1 培養溫度與培養時間在標本新鮮,培養基穩定的前提下,培養溫度的恒定是培養成功的關鍵。外周血淋巴細胞宜在37℃的恒溫培養箱內培養。培養箱質量問題引起的溫度波動弧度與頻率大或是人為的頻繁打開培養箱的門等引起的培養溫度不穩定都不利于細胞的生長與繁殖。培養溫度若低于37℃,細胞生長速度減慢,活力降低,細胞體積小,染色體呈團狀或收縮不分散,可以繼續37℃培養96 h,使細胞獲得旺盛的分裂能力[9]。37℃恒溫下,培養的最佳時間是68~72h,縮短培養時間,細胞繁殖總數減少,分裂相也隨之減少;延長培養時間,細胞過了分裂最旺盛的時期,細胞總數不少,分裂相比例較小。多年的實驗表明,縮短或延遲培養24h,尚可收獲相對較多的分裂相。
4.2 秋水仙素的濃度和作用時間秋水仙素可抑制微管的合成使細胞處于分裂中期,又有生物毒性,影響細胞生長[10]。秋水仙素除了能抑制紡錘絲的形成,使染色體停留在分裂中期,它還能使染色體縮短加粗。秋水仙素的濃度和作用時間與收獲到的中期細胞染色體的數量及形態關系密切,秋水仙素的濃度越高、作用時間越長,中期細胞就越多、染色體越短(見圖1-A)。反之,秋水仙素的濃度越低,作用時間越短,中期細胞就越少、染色體越長。合適的秋水仙素濃度與作用時間的搭配,可以獲得中等數量的分裂相(分裂相太密集也不利于染色體分散)和長短適中的染色體(見圖1-B)。
4.3 低滲時間低滲處理是染色體制備的一關鍵步驟。長時間(45~60min)低滲處理將導致染色體更長、更黏、難以分散且顯帶質量不好;短時間低滲處理容易導致細胞質和細胞膜包裹在染色體周圍,影響染色體分散和顯帶質量[11]。
4.4 預固定液用量預固定液的用量也是染色體分散好壞的影響因素之一。過量的預固定液會使醇類、脂類凝固形成胞漿背景,影響染色體分散。有研究者研究結果顯示,在預固定環節,不同的預固定劑量對標本染色體分散質量有明顯的影響,隨著預固定劑量的加大,細胞間相互黏連明顯,較難用氣泡吹打均勻,制片時細胞易于成團,所得標本的質量差[12]。
4.5 各吹打步驟的手法與力度在外周血染色體制備過程中應用到吹打操作的有低滲、預固定、固定三個環節。在這三個環節中低滲的時間,預固定液用量,固定時間與次數對染色體分散的影響至關重要,但是吹打的手法與力度也不容忽視。力度太小,染色體分散不好;力度太大,染色體散得太開,容易丟失;用力不均,染色體要么聚集成團要么散得太開(見圖1-C)。通過實驗,筆者認為低滲前吹打力度可稍大些,低滲后由于細胞腫脹,染色體相對容易分散,力度可適當小些,采用氣泡吹打均勻的手法為宜,所得染色體分散良好(見圖1-D)。

圖1 G顯帶Giemsa染色圖
人類外周血染色體制備的實驗雖然周期長,操作繁瑣,但是可以分解成細胞培養、收獲滴片、顯帶染色獨立的三次課,以靈活適應高職學生實驗課安排的不連貫性;染色體制備的影響因素特別多,不同實驗室的各環節操作差異大,占人數優勢的學生可以采用分組的辦法適當作對比實驗,親自體驗同一環節不同變量的影響結果,以加深印象,熟練操作,鞏固理論知識。此外,每次實驗課后都要求學生認真書寫實驗報告,并在實驗報告中體現出其主動思維的過程。教師通過批閱實驗報告,了解和掌握學生的實驗情況及學生的獨立思考和分析問題的能力[13]。學生通過認真完成實驗報告,及時消化所學知識。
具備成熟的醫學遺傳學操作技術是提高高職院校相應實驗教學質量的基礎,只有技術成熟,才能知道該如何有效的分批分組學生,該針對哪個變量進行對比實驗,該強調或注意哪個步驟的操作等等。同時,結合高職學生實際情況,激發學生學習興趣,調動實驗積極性,增強獨立操作能力,促進知識消化理解,提高實驗教學質量,以高效培養適用型醫學人才。
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R446.11+1
A
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2015-07-27;
2015-10-27)