本科生細胞培養課程的教學探索※

高小玲 邵 雷 汪保英

（河南中醫藥大學基礎醫學院，河南 鄭州 450046）

關健詞：細胞培養；本科生教學；實驗技能

細胞培養技術在分子生物學、藥物篩選、病理學、微生物學、腫瘤耐藥及遺傳學等領域應用廣泛，已成為當今生命科學各研究領域的基礎技術和基本技能，是細胞工程、基因工程和生物醫學工程的重要研究手段。以往由于實驗場地的限制等原因，研究生教學課程中才開設此課程，隨著我校各個科研實驗中心的壯大，為在本科生選修實驗課中開設動物細胞培養課程具備了相關條件。在本科生有限的課時內，如何把細胞培養的核心技術和基本技能傳授給學生，讓學生更好的了解和初步掌握基本實驗技能，激發學生學習興趣，提高學生解決相關問題的能力等方面進行了探索。

1 實驗教學課程的設置

培養學生實踐動手能力與創新思維能力是我們實驗教學的主要宗旨之一。

動物細胞培養技術具有極強的實驗性和實踐性，在進行理論教學的同時，必須進行實驗技能的培訓，增強學生的學習興趣，打實學生的基本實驗技能。本科生教學任務繁重，專業基礎課的知識儲備相對薄弱，在有限的學時內，我們設置了細胞的原代培養、傳代培養、細胞凍存與復蘇、細胞生長活力測定以及細胞培養常用儀器如細胞計數儀、倒置顯微鏡、多功能酶標儀和高速冷凍離心機的使用等教學內容。通過對這些實驗的學習，學生可以系統完整地掌握動物細胞培養的基本過程，并了解細胞培養技術如何在研究中進一步的應用，使學生具備在科研實驗室獨立進行細胞培養實驗的技能，鍛煉了科研意識與科學思維。

在課程教學上，考慮到本科生課堂上操作的實踐時間有限，細胞培養課程實驗內容多，在每次實驗前，教師對實驗的原理及方法進行講解，指出重點環節，然后結合現代教學手段，讓學生了解細胞的原代及傳代培養，不同細胞的形態及生長特點及研究應用。認識細菌、真菌、支原體、念珠菌等污染的表現及類型，讓學生遇到問題可及時發現及處理。在教學過程中，我們結合多媒體方式，提前讓學生觀看視頻中的操作演示，加深對實驗方法和步驟的認識。然后安排學生分批、分組進入無菌間進行實驗操作，由每組學生獨立進行操作，教師根據每個學生操作的具體情況對其進行指導，也培養了學生的團隊精神。

2 熟悉實驗室中使用的器材及儀器

多數本科生之前沒有接觸過細胞實驗，對細胞培養過程中使用的物品比較陌生。比如凍存管，培養瓶，培養皿，超凈工作臺，液氮罐等。在教學過程中，要注意向學生講解各種實驗用品的用途，儀器設備的工作原理及使用注意事項。比如各種規格的細胞培養板有何區別，實驗物品應該如何放置？吸管、移液器應該如何使用?細胞生長生存的環境是什么樣的？為何使用倒置顯微鏡觀察細胞形態及生長情況，普通離心機，高速離心機，超速離心機的使用方法和注意事項等。

在具體實驗教學過程中，要向學生講解實驗的流程，建立統籌使用實驗器材的觀念，培養良好的科研習慣。

為提高實驗教學質量，加深學生對實驗儀器以及實驗流程的認識，積極發揮學生的主觀能動性，我們還可根據學生自愿的原則，在課余時間安排學生跟研究生師兄師姐進行實習，進一步熟悉細胞培養常規操作技術，了解細胞生長活力測定、細胞生長曲線描繪及細胞增殖或凋亡檢測等，給學生提供大量動手實驗操作的機會，提高了學生對實驗課的興趣和動手能力，對培養學生的科研思維和團隊精神大有益處。

3 重視細胞培養過程中的細節問題

由于環境條件沒有控制好或人員無菌意識不強，細胞培養中?？砂l生細菌和霉菌等的污染，這就對實驗人員的操作提出了一定的要求，在教學過程中，注意培養學生認真工作的態度，尤其是注重實驗細節問題，以減少人力、財力及時間的損失。在進行正式實驗之前，讓學生提前了解細胞培養所需要的條件及培養環境。了解無菌室的結構及各部分的功能，熟悉無菌室的清潔及消毒方式；熟悉超凈工作臺、電子顯微鏡、二氧化碳培養箱的使用及工作原理，培養器皿的清洗流程，以及細胞培養常用液體如培養基、消化液、凍存液、緩沖液等的配置及功用，讓學生有一個清晰的認識。

細胞培養室要相對封閉，潔凈無塵，設有緩沖間、操作間。移液器、手術器械、離心機等常用儀器設備以及實驗服和拖鞋要定期消毒，最好不要帶出培養間。帶出培養間返回后要注意消毒。培養間和緩沖間每周徹底清潔消毒一次，用稀釋的新潔爾滅擦拭臺面和地板，每次使用后紫外線照射整個細胞培養區域30 min，對環境進行消毒。無菌操作工作區域應保持清潔和寬敞，必要物品如離心管架，吸管盒、凍存盒、移液器等可臨時放置，其他實驗用品用完就要立刻移出，利于其他實驗人員操作及空氣流通。

在進培養間前，必須用消毒液洗手，在緩沖間換上專用實驗服和拖鞋，準備好與細胞培養操作實驗有關的試劑和用品，嚴格遵守無菌工作章程。做完實驗后應將實驗產生的廢物和廢液及時清理出培養間，并采用75%酒精清潔無菌工作臺。此外還要定期檢測CO2鋼瓶的壓力，培養箱的二氧化碳的濃度、溫度是否正常，培養箱水盤內放置無菌水，并定期更換[1]。

工作中要特別注意防止培養液和血清的污染。液體配制用三蒸水或符合細胞培養的純水。試劑除菌采用濾器或濾膜在無菌操作臺內過濾分裝，所用接觸的容器要進行高壓滅菌。實驗耗材如移液管、一次性槍頭、凍存管等要在高壓滅菌后烘干備用，超過1周未使用要重新滅菌。玻璃器皿使用后要先次強酸洗凈晾干后再高壓滅菌。其他不便高壓滅菌的物品，可采用紫外線照射30 min。實驗操作應在臺面的中央無菌區域，不能在打開的容器正上方進行操作，以免液體滴落，移液時吸量管口不要接觸細胞培養瓶口以免污染培養基，消化液等試劑，鑷子、剪刀等手術器械使用前要在酒精燈外焰上燒片刻，液體使用完畢時，瓶口及瓶蓋也要先在酒精燈上轉圈燒瓶口片刻，稍放置后封口膠封閉瓶口存放，防止試劑的污染[3]。

4 重視實驗報告的書寫

在教學過程中，根據相關教材，結合我們自身的教學和實踐經驗，在每次實驗后都會提出一些問題，

實驗報告是教師了解學生是否掌握實驗技能和進行實驗成績評定的重要依據，既提高了學生的科研能力，也鍛煉了學生的寫作能力，讓學生可以及時查找到實驗過程的問題。實驗報告的內容主要包括實驗材料的準備，實驗過程的記錄，實驗結果的總結，實驗數據或存在問題的分析。書寫實驗報告不但有助于學生理解和掌握實驗目的、意義、方法和技能，還能通過觀察分析實驗現象和結果，得出學生自己的體會和結論，從而激發學生的學習興趣，養成多觀察勤思考和善于總結的好習慣[3-4]。對于學生日后走向工作崗位，培養嚴密的思維能力大有益處。實驗結果分析是實驗報告最為重點的內容，我們要求要結合實驗原理對結果進行分析討論，積極查閱相關文獻，讓學生學會用所學到的知識來分析實驗結果，對實驗失敗的，比如細胞污染，細胞不貼壁，細胞凍存失敗或者細胞生長緩慢等，找出實驗存在的問題或可能污染的環節。

通過在本科生中開設細胞培養課程，我們教學目的不僅僅是培養學生的動手操作能力，更重要的是培養學生的科學思維、學生的自主創新性，加強了學生的自學能力和動手能力，起到拋磚引玉的作用。學生不僅學習了細胞培養的一般流程，熟悉了細胞培養中所需要的儀器、設備和器皿，正確認識了細胞的生長情況，更重要的是親身體驗了科研活動的內涵，受到了良好的科研素質訓練，從而激發學生從事科研工作的熱情和興趣，為后續學習及今后科研訓練、畢業論文撰寫及實驗研究等奠定基礎[4]。實驗教學效果良好，達到了預期的教學目的，我們在今后的教學實踐過程中將不斷總結經驗、不斷實踐、并在相關專業進一步實踐。