细胞培养相关技术实验课设置改革

姜海英 顾 海 王明艳

摘要研究细胞培养及相关技术的实验内容在医药相关本科专业开设的可行性以及实验时间的设置、安排;通过综合性实验方法技术的开展,培养学生基本操作技能,使学生能够通过自学,在自主设计实验的过程中,培养独立分析问题、解决问题的能力,培养创造性思维。为今后开放性实验课程的开展探索一条可行的方法。

关键词细胞培养技术自主设计实验课程设置

中图分类号:G420文献标识码:A

细胞培养技术是一门非常实用的技术,在单克隆抗体制备、疫苗生产、基因重组蛋白药物生产、组织工程中都是最常规最基本的方法技术,也是研究病毒与研制疫苗的基础技术。作为一个综合性的实验技术,还可以在此基础上,利用细胞培养获取中期细胞,可进行染色体的提前凝集实验,使学生了解细胞融合现象以及细胞分裂过程中细胞内关键物质对细胞内结构的影响。通过苔酚蓝染色及MTT法,观察药物对癌细胞增殖的抑制和杀伤作用以及对正常细胞的保护作用。在此基础上还可进一步做些分子指标的检测,例如通过检测在药物作用下核内相关基因表达情况,验证药物的疗效以及体外对正常细胞的致畸致变作用进行药物毒性的检测等等。

具体实施方案我们分为基本实验和拓展实验。在基本实验中,教授学生实验室常规的操作以及培养他们严格的试验规范;自主实验中,通过其简单的设计性课题,分组探讨实验思路,实验操作流程。其中牵涉到其他的方法技术,教师可做针对性指导。具体实施方案如下:

1基本实验部分

实验内容包括细胞培养的准备工作、原代培养、骨髓染色体制片技术;在具体操作的过程中,首先采用多媒体技术,让学生观看细胞培养具体操作过程及注意事项,在有了感官认识的前提下,教师指导下学生通过阅读讲义,弄清实验目的、要求,方法原理,实验步骤注意事项,按操作进行。实验2人/组,目的在于通过操作,加深理解记忆,能全面系统的掌握实验技能。对骨干学生要求他们参与到实验准备过程中去,目的便于他们后继的自主操作。

2自主实验及拓展内容

自主实验设计部分: 由学生查阅相关文献资料,通过药物诱导肿瘤细胞凋亡的综合性实验了解癌细胞的形态特点,通过细胞培养,采用苔酚蓝染色及MTT法,观察药物抑制癌细胞增殖以及对癌细胞的杀伤情况;通过细胞的融合实验,观察细胞膜的流动性的改变。通过提取基因组DAN做梯度条带电泳,检测药物作用下细胞凋亡的现象。

拓展实验部分:这部分内容主要结合大学生科技创兴内容展开,由学生自主设计的科研课题,采用半开放式教学方法,针对已有基本的实验技能的学生。实验开始后,在细胞培养过程中所需的试剂、仪器全部由学生自主准备,仅由带教老师指导相关的实验仪器的使用方法及注意事项,其余均采用的是出现问题后,大家讨论解决方案后,再由教师对实验方案进行把关。实验过程中出现的错误由老师及时纠正,对出现的问题随时作出解答。实验结束后,学生及时对实验结果进行统计、分析和讨论,并写出实验报告。

实施过程中发现由于学生在大班上课的过程中,目的性不强,所以部分同学对于整个实验过程中需要的仪器设备的使用方法以及在缺少老师手把手指导的情况下,不知所措;而在大班实验课中,主观能动性较高的同学,基本可以自主带领其他同学实施。

3实验课程内容及时间安排

实验准备:3学时;原代培养:3学时;传代培养及骨髓染色体制片:3学时 细胞融合:3学时;自主实验设计:3学时。开放性试验:由学生课余时间参与完成。

通过此次教学改革试验,设想可以通过第二课堂活动的形式把相关技术推广应用,可以采用“带-传-学”的方法,让学生在掌握技术的基础上,积极参加课题创新活动,为今后学生的实践工作增加筹码。具体实施可以让学生参与教师的科研工作来开展。事实也证实,参加后继实验的学生,进入研究生阶段之后能够很快的适应科研工作。

4主要成果

学生经过培训可以自主的设计实验项目,从而开拓科研思维,增强了实验操作技能。在实验过程中,学生对体外培养的正常与异常细胞形态有了感性的认识,对于生物学研究的常用方法有了深刻的认识,为以后科研工作打下了良好的实验基础。让学生积极参与到实验室工作,对于提高他们学习兴趣,培养其科研素质非常重要。

细胞培养作为体外研究药物作用机制研究的常规途径,让有志于从事科学研究的学生及早参与老师的科研课题工作,可以拓展他们的视野,利用没有较多的思维定势,提出更好的科研设想。

5存在问题及改进设想

我们在具体实施过程中,主要考虑,如何在不增加实验课时的情况下与现有实验课内容衔接,以及是否可作为第二课堂或选修课等等还待进一步研究和探讨。尤其是本导学生,经过严格的实验室培训后,在后继的科研工作中,能否利用掌握的方法技术参与创造性课题研究,还需时间验证。另外就牵涉到作为开放性实验室,如何更好的为学生服务等各方面的问题。作为教师,如何将自己的科研课题引入到学生的教学实践中等这些都是我们以后需要重点研究探讨的方面。