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動物細胞培養(yǎng)技術精選(九篇)

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動物細胞培養(yǎng)技術

第1篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

關鍵詞:動物細胞;單克隆抗體;問題;設計

合理設計一系列與動物細胞工程內容相關的小問題,將其有序連接成“問題串”,并且在課堂教學過程中得到有效的利用,是促成課堂有效教學的一個有利手段。例如,在學習動物細胞培養(yǎng)之前,可以設計問題導入,也可以用這些問題總結收尾,加以鞏固,此部分知識,我是這樣進行問題設計的。

一、動物細胞培養(yǎng)和核移植技術問題設計

問題1:為何動物細胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個細胞呢?問題2:如何將動物組織分散成單個的細胞呢?問題3:胰蛋白酶的作用是什么呢?由此可說明細胞間的物質是什么成分?問題4:既然胰蛋白酶能將細胞消化掉,那將動物組織分散成單個細胞要注意什么問題呢?問題5:能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎?為什么?問題6:動物細胞培養(yǎng)取材時,一般是取胚胎組織或幼齡動物的組織或器官,請解釋原因?參考答案:1.成塊的組織細胞靠在一起,彼此限制了細胞的生長和增殖。2.先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶處理。3.胰蛋白酶水解蛋白質;細胞間的成分是蛋白質。4.注意時間的控制。5.不能,因為兩酶最適pH不同,而正常組織細胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適pH較接近。6.胚胎組織或幼齡動物的組織或器官分裂、增殖旺盛。

第2篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

【關鍵詞】細胞培養(yǎng) 生物制藥 應用

隨著生命科學理論和技術的飛速發(fā)展,細胞培養(yǎng)技術的地位和作用日益成熟,動物細胞培養(yǎng)的研究取得了可觀的效果,并且有著無限的應用發(fā)展前景。主要的發(fā)展目標包括:開發(fā)生長密度高、目標產品分泌量大的細胞系;研制性能優(yōu)良、吸附與解離容易、重復利用的微載體;開展規(guī)?;纳锓磻?、檢測系統(tǒng)、細胞培養(yǎng)與產物分離耦合系統(tǒng)等;設計新型培養(yǎng)基促進生物制品安全;研究三維細胞的培養(yǎng)條件[1]。

生物制藥即運用生物化學、醫(yī)學、微生物學等原理和方法,利用生物機體、組織、細胞、體液等生產具有預防、診斷和治療功能的藥物制品。有關研究者采用基因重組技術或其他創(chuàng)新生物技術生產治療性藥物,主要產品有基因工程藥物、抗體工程藥物、疫苗等幾類。這些產品的開發(fā)研制及生產過程都離不開細胞培養(yǎng)技術。

1 疫苗生產

疫苗免疫是最有效的預防感染性疾病的措施之一。疫苗免疫是指利用病毒性制劑、細菌性制劑及類毒素等人工主動免疫制劑,通過作用于機體的免疫防御系統(tǒng)起到免疫應答作用。傳統(tǒng)的流感疫苗生產多采用雞胚培養(yǎng),但當面臨高致病性流感全球大流行、微生物感染、內毒素殘余量多等問題時,傳統(tǒng)的雞胚生產方法可能難以滿足疫苗市場的需求。隨著細胞培養(yǎng)技術的完善及其優(yōu)點的體現積極推進使用細胞培養(yǎng)技術替代雞胚培養(yǎng)技術生產流感疫苗,未來將會越來越多依靠細胞培養(yǎng)技術獲得理想的疫苗。與此同時也存在一些缺陷,尤其是哺乳動物細胞培養(yǎng)的病毒疫苗特別適合于工業(yè)的發(fā)展,應用微載體大規(guī)模培養(yǎng)細胞生產流感疫苗,使得流感病毒適應傳代細胞(如VERO細胞),該細胞不僅培養(yǎng)條件要求不高而且遺傳性狀穩(wěn)定,對多種病毒的感染敏感[2],如利用生物反應器大規(guī)模進行病毒繁殖,可實現流感疫苗的規(guī)?;a。MDCK細胞系是被公認為最適于生產甲、乙型流感病毒疫苗的細胞系,對流感病毒增殖快、感染效率高,且不易變異[3]。其中典型代表,如巴斯德公司利用1000L反應器微載體培養(yǎng)Vero細胞生產人用狂犬病疫苗和脊髓灰質炎疫苗。由此可見,利用細胞培養(yǎng)疫苗已成為目前疫苗研制的重要應用方向。

2 單克隆抗體制備

單克隆抗體是由單一B淋巴細胞克隆產生的高度均一、僅針對某一特定抗原表位的抗體。研究Hb在帕金森病中的發(fā)病機制,李旭穎等[4]制備抗Hb單克隆抗體,由重組人Hb作為抗原免疫小鼠,并將其細胞融合及細胞培養(yǎng)制備成雜交瘤,經過篩選獲得抗人Hb單克隆抗體雜交瘤株,體內誘生法制備腹水經過酶聯免疫吸附試驗等方法進而獲得特異性抗Hb單克隆抗體。張培等[5]制備乙型腦炎病毒的單克隆抗體通過動物免疫、細胞融合、克隆和篩選等方法,應用ELISA等免疫學方法進行特異性和亞型的鑒定,為快速檢測方法的建立奠定了基礎。單克隆抗體藥物研發(fā)已經被列入863計劃和國家重點項目,國內已經有2個治療性單抗產品準備生產,3個治療性產品處于臨床試驗階段,多個抗體藥物處于臨床研究階段,已經批準的治療性單抗有31個,目前國內正在進行臨床前研究的抗體藥物有:抗CEA嵌合抗體;抗破傷風抗體及抗乙型腦炎等[6]。

3 藥物篩選

藥物篩選是從天然或合成的化合物中篩選出高效的新藥或先導化合物。生物活性和藥理作用檢測所篩選出的高效的新藥或先導化合物,并根據檢測結果評價某一物質的藥用前景,是新藥研究的最初過程和關鍵步驟。體外二維和應用球狀聚集體、細胞片層、脫細胞基質進行三維培養(yǎng)肝細胞的具體技術是進行藥物毒性檢測的重要途徑[7]。Kostadinava等建立了一種長時間的三維肝細胞共培養(yǎng)體系,比單層培養(yǎng)肝細胞能更好地檢測體內藥物導致的毒性。細胞水平的藥物篩選更接近人體生理狀態(tài),外界環(huán)境干擾少,準確率高,是細胞水平藥物篩選模型的核心技術高內涵篩選。高內涵藥物篩選主要在微陣列多孔板上完成,通過在微孔板上進行細胞培養(yǎng),施加藥物刺激進行實驗操作和數據的采集和分析。HCS技術可完成各種對于細胞生理現象本質的研究,Talyor等[8]提出高內涵概念,HCS模型主要建立在細胞水平,通過觀察樣品對固定或動態(tài)細胞的多個功能的作用,涉及各種不同的靶點,從多個角度分析樣品的作用,最終確定樣品的活性和可能的毒性。近年來發(fā)展起來的微流控芯片技術有可能成為細胞水平藥物篩選的理想選擇。Ye等[9]構建了一套用于細胞水平藥物篩選研究的集成化微流控芯片系統(tǒng),它可以將細胞種植、培養(yǎng)、標記、加藥、梯度稀釋等操作通過微通道網絡流體控制技術集成到一張芯片完成,保持了細胞結構的完整性,可全面記錄細胞對藥物刺激的各種反應。

第3篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

關鍵詞:生物 制藥 技術

一、 生物制藥技術簡介

1。 基因工程技術:激素和許多活性因子是調節(jié)人體生理代謝與機能的重要物質,其活性強,臨床療效明顯,但這些物質自然界甚為稀少,從人體及動物中提取難度大,來源有限,無法滿足臨床需要,而現代生物制藥技術卻為臨床提供了這類廉價、高效的藥品。胰島素是治療糖尿病的激素類藥物,一般從動物中提取,其資源缺乏,價格昂貴,利用基因工程手段將人或動物胰島素合成基因分離后移植到微生物細胞中,并實現基因表達,這樣用基因工程手段得到基因重組微生物被稱為基因工程菌,利用基因工程菌在200L發(fā)酵灌中產生10克胰島素相當于450千克胰臟中提取的產量。人生長激素(簡稱HGH)是腦下垂體前葉分泌的由191種氨基酸組成蛋白質類激素,分子量為22000D。以前,人生長激素只能從人腦垂體前葉中分離純化,應用深受限制,而目前利用基因工程技術動物細胞工藝可得到,并且與人生長激素相同,臨床用于治療垂體前葉HGH分泌障礙引起的侏儒癥,促進燒傷及骨折等創(chuàng)傷性組織的恢復,也用于改善老年性腎萎縮的癥狀及治療胃潰瘍。

2. 酶及細胞固定化技術:微生物轉化及酶催化工藝早已在制藥工業(yè)中廣泛應用。酶與固定化技術結合彌補酶的不足,在制藥界取得顯著發(fā)展,如用大腸桿菌酞化酶生產6一APA、犁頭霉素生產氫化可的松、乳酸菌轉化蔗糖制備右旋糖醉等。原西德BeohringerNannhein公司在青霉素酞化酶固定化方面取得了很大的進展,他們用聚丙酞胺凝膠包埋法制成微型小球狀固定化酶已投人生產,其表面活性為100一150U/g,1kg固定化酶可生產500kg6一APA,能連續(xù)反應300次,他們用第二代工程菌的固定化酶轉化率達到85%一90%,反應次數達900次,有人用固定化后活力可維持100天以上,固定化細胞、特別微生物細胞在抗生素、激素、氨基酸等藥物的合成中得到廣泛的研究和應用。用固定化酶的膜反應器分離布洛芬可得到許多有光學活性的化合物,體外試驗證明其S一異構體比R一異構體活性高100倍。近年采用多種固定化系統(tǒng)組成的人工腎可在體內反復返轉具有顯著臨床效果。

3. 細胞工程及單克隆抗體:植物細胞工程培養(yǎng)技術為開辟藥物新資源、使微生物原料生產工業(yè)化、保護自然界生態(tài)平衡具有重要意義。中醫(yī)臨床應用之中,中草藥數千種,其中89%來源地植物,初始靠手集野生資源,最后鑒于野生資源有限,及不斷開發(fā)利用,難以滿足需要,許多名貴藥材如天麻、人參、當歸、黃茂等均采用植物細胞,大規(guī)模培養(yǎng)技術,其所含有效成份較天然植物含量高。如培養(yǎng)的人參細胞中Ginselagoside含量較天然植物高5.7倍。培養(yǎng)的煙草細胞C。QIO含量較天然植物高16.30倍等等。由此可知,植物細胞工程將為人類創(chuàng)造一代新型中藥制劑造福人類。動物細胞培養(yǎng)技術主要以植物的微生物難以生產出蛋白質類藥品,并實現工業(yè)化、商品化。英國韋爾科母公司采用8立方米培養(yǎng)罐培養(yǎng)生產a一干擾素為工業(yè)化動物細胞培養(yǎng)典型實例,被稱為"超大規(guī)模"動物細胞培養(yǎng)獲得成功。1975年英國科學家通過淋巴細胞與骨髓細胞融合產生的雜交瘤,經體外培養(yǎng)、分離可得到一些無性繁殖細胞株,它們能分泌免疫學均一抗體。這種抗體為單克隆抗體,單克隆抗體一經間世顯示巨大生命力,由于單克隆抗體目前在醫(yī)藥領域具有特異性強、操作方便等特點,因此現在已有越來越多的單克隆抗體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的抗血清用于臨床診斷。1981年美國批準第一個單克隆抗體診斷試劑后,1983一1984年又批準了37種,1985年美國FDA認可就有55種,到1987年底,美國已批準單克隆診斷試劑在上百種以上,它主要用于艾滋病、腫瘤性疾病、乙型肝炎及細菌性感染等疾病的診斷,臨床療效顯著。由于單克隆抗體對相應抗原結合,具有高度專一性,因此有人試用腫瘤抗原的抗體作為抗腫瘤藥物的攜帶者,將藥物導人腫瘤細胞,從而使腫瘤藥物有選擇性殺傷腫瘤細胞而不傷害正常細胞,這種由單克隆抗體和抗癌藥物組成的導向藥物為"生物導彈"

二 、生物技術應用展望

1. 加大研發(fā)投入,建立高效研發(fā)產品線。國內大多數生物醫(yī)藥中小企業(yè)缺乏完善的自主研發(fā)體系,新產品研發(fā)效率低下。這與國內生物醫(yī)藥業(yè)研發(fā)投入嚴重不足有關。目前,國內生物醫(yī)藥企業(yè)大多數研發(fā)投入占銷售收入不足10%,甚至低于2%,遠低于國外同類企業(yè)的研發(fā)投入。沒有足夠的研發(fā)投入往往造成后續(xù)產品開發(fā)乏力。國內生物醫(yī)藥企業(yè)需要加大研發(fā)投入,建立或完善從上游構建、小試、中試放大、臨床研究到最終生產的高效通用技術平臺,為企業(yè)發(fā)展提供源源不斷的新產品。國內少數企業(yè),如沈陽三生,每年的研發(fā)投入占銷售收入的10%,該公司陸續(xù)開發(fā)出了干擾素、IL-2、EPO、重組人血小板生成素等一系列產品,經營業(yè)績良好。

2.哺乳動物細胞表達藥物開發(fā)是國內生物醫(yī)藥的重大發(fā)展機會。全球銷售領先品種大部分都采用哺乳動物細胞培養(yǎng)的技術平臺,目前,特別是單克隆抗體藥物已經成為了生物醫(yī)藥的重要發(fā)展方向。在國內,大多數銷售領先的主要品種不能實現國產化,往往不是由于專利限制,而是國內基本未能掌握該技術平臺。預期在未來數年內,能真正解決哺乳動物細胞高效表達及大規(guī)模培養(yǎng)技術這一重大技術平臺的國內企業(yè),將會獲得豐厚的利潤回報。

3. 選擇合適的產業(yè)化項目。醫(yī)藥產品開發(fā)風險大,即使產品開發(fā)成功,一般每10個新藥中大約只有3個能獲得超過其開發(fā)費用的收入,而另外7個新藥的收入還不足以補償其研發(fā)費用。與其它化學藥一樣,大多數生物醫(yī)藥產品盈利能力低下,甚至虧損。因此,在生物醫(yī)藥研發(fā)立項前,必須對其進行科學、市場等方面的全面論證,以減少項目研發(fā)及市場銷售失敗風險。

生物醫(yī)藥產業(yè)是發(fā)展前景巨大的一個產業(yè),隨著"人類基因組"等生物醫(yī)學的發(fā)展,越來越多的生物基因藥物將被研發(fā)和投入生產,生物醫(yī)藥產業(yè)將蓬勃發(fā)展。

參考文獻:

[1]文淑美.全球生物制藥產業(yè)發(fā)展態(tài)勢[J].中國生物工程雜志,2006,26(1):92-96

第4篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

[關鍵詞]地方院校;動物細胞工程;困境;對策

[中圖分類號]G6420[文獻標識碼]A[文章編號]1005-6432(2014)21-0159-02

在生物技術專業(yè)的培養(yǎng)方案中,《動物細胞工程》是一門重要的專業(yè)方向的限選課程,也是專業(yè)應用方面的骨干課程。它與《植物細胞工程》或者《植物組織培養(yǎng)》課程是并列開設的。本課程要掌握的核心技術就是細胞的培養(yǎng)和繁殖。細胞工程的理論基礎和技術基礎等理論知識是為掌握這一技術做準備的。由于《動物細胞工程》是現代生物技術領域中代表著最新發(fā)展前沿的一門實驗技術課程[1],其教學內容前沿和實驗條件高端,因此對于一些地方院校來說,開設這門課程要達到預期和理想的效果,有一定的難度和困難,需要在困境中尋找出路,解決課程教學中存在的這些難題,提高《動物細胞工程》的教學質量。

1《動物細胞工程》教學課程中遇到的困境

11師資條件

教師是教學的主導者,因此教師素質決定了課程教學的實施情況和教學效果的評價。在地方院校,從事《動物細胞工程》課程教學的教師一般來自院校畢業(yè)的研究生和博士生,他們主要從事理論基礎研究,缺乏技術的實踐應用能力和經驗。然而,《動物細胞工程》是一門應用性學科,技術性很強的課程[2],因此,在師資水平這一環(huán)節(jié)上,與課程的理想教學效果和目標存在顯著的差距,不容忽視。

12實驗條件

許多地方院校由于資金和條件的限制,開設《動物細胞工程》實驗應具備的基本條件不足,只能開設一些簡單的實驗或者根本就不做實驗。細胞培養(yǎng)技術中關鍵的技術是無菌技術。能夠建立一個高標準的細胞培養(yǎng)房是最好的,除了封閉的細胞房,還需要無菌操作臺,倒置顯微鏡,CO2培養(yǎng)箱,冰箱,CO2罐。液氮罐等大型儀器,這需要大筆資金投入??赡軐τ诘胤皆盒?這門課程實驗的順利開設,更大的難度不是來自硬件而是來自軟件。CO2和液氮的罐裝不能夠在本城市或者本地區(qū)完成,還要到省城才能弄到,難度系數比較大,這就費時費力費錢了。由于罐裝液氮的不便,細胞就不能長期保存,每次實驗之前還需要購買細胞株。由于條件的限制,實驗內容就相對簡單了,學生們的技能就不能得到充分地形成和發(fā)展。

13教學內容和方法

《動物細胞工程》這門課程一般在大學三年級開設,學生對理論知識的學習興趣不高。此外,由于當今世界科學技術突飛猛進,知識信息量增長迅速,細胞工程的研究內容也日新月異,新技術新方法不斷涌現,目前細胞工程相關的教材眾多,但生物技術發(fā)展日新月異,教材的更新速度根本無法趕上[2],課本上的一些知識就顯得陳舊了?;A的實驗內容對于所有的學生來說,都是一模一樣的,學生們就感覺機械,缺乏動力和激情去做實驗。而且學生實驗時,一般實驗老師都做好了實驗的制備,學生只是做整體實驗的一部分,如果要他們單獨去做或者獨立完成相關的畢業(yè)論文實驗,就會遇到困難。就如沒有斷奶的孩子,缺乏老師的幫助是完成不了的。

另外,現在的大學生在中學階段就經歷過課程改革,進行“導學制”的學習模式。但是在大學里,還是傳統(tǒng)的教學模式居多。滿堂灌的傳統(tǒng)教學模式,使學生感到枯燥乏味,沒有全身心地投入到這門學科的學習,感覺自己是一旁觀者,進而對這門學科產生厭學情緒。

2對策研究

21加強師資隊伍建設

為提高教師的教學水平,特別是技術應用方面的水平,可以選送或者派送教師去參加相關的培訓和研修。對于地方院校,有省教育廳和國家教育部資助的國外訪學和國內訪學項目,教師可以通過申請獲得有力的資助,到相關的高等院校的實驗室、科研機構、公司、工廠等進行研修工作,開闊視野,提高技術的實踐應用能力和經驗。對于地方院校,人事處每年都有派送教師進修學習的計劃和預算,可以通過申請獲得資助,外出學習,開闊眼界,積累經驗。另外,加強師資隊伍建設,還可以通過組建合理的教學團隊,各取其長,實施階梯式教學,提高教學水平[3][4]。

22創(chuàng)造實驗條件

地方院校要具備開設《動物細胞工程》實驗的基本條件,首先要解決資金問題,可以每年申請學校教務處關于實驗室建設這部分的經費計劃和預算,先購置最基本的儀器和設備,每年的積累和累加,慢慢地就具備了細胞工程實驗室的規(guī)模。還可以申報產學研合作項目,省部建實驗室、科研等項目,利用這些項目的資金來創(chuàng)造實驗條件??傊?只要下定決心去做這件事情,個人、系部、學校聯手,廣開渠道,資金問題一定會解決。能夠建立一個高標準的細胞培養(yǎng)房是最好,如果確實條件有限,也可用較封閉的小房間做細胞房,房間裝上紫外燈和衛(wèi)生干凈也可以使用的。硬件問題解決了再來解決軟件問題,如果CO2的罐裝不能夠在本城市或者本地區(qū)完成,那么實驗就集中在一段時間內完成,因為一罐CO2可用一個學期。如果液氮的罐裝不便,細胞可以短期保存到-80℃冰箱,或者每次實驗之前可以到熟悉的實驗室拿取細胞,快遞或者就用熱水瓶裝液氮帶回都可以。還可以就地取材做原代培養(yǎng)。

23改革教學內容和方法

教學內容安排決定了學生的基本知識結構和基本能力的形成,教學內容是否新穎,對提高教學質量具有決定性的影響[3]。為了加強教材建設,選擇內容新穎、最新出版的教材,也可以自編講義不斷更新教學內容。教師可以通過期刊、新聞電視和網絡媒體等及時查閱相關文獻或信息,掌握這一領域的動態(tài)和前沿,傳授學生最新的知識。例如,在講解染色體工程時,可以以湖南師范大學的“魚院士”劉筠院士為案例教學,向學生傳授“新物種異緣四倍體魚”培育原理和院士的科研故事。還可以利用見習的機會去各實驗基地參觀和學習。利用案例教學[5],特別是真正意義上的案例,讓學生直觀體驗,不僅僅激發(fā)了學生們的學習興趣,對學生的思維訓練和能力培養(yǎng)有益,而且激發(fā)了學生們的科研興趣。畢竟生物專業(yè)學生的考研率名列前茅,需要激發(fā)他們的科研動力。

讓中學的“導學制”學習模式在大學延續(xù),靈活運用各種教學方法,例如分批分組實驗,分組指導[6];基于問題學習的“PBL”教學法[7]等,只是告訴他們怎么去做,但是具體做實驗就由他們自己去完成。老師只是起一個導師的作用,所有的實驗細節(jié),包括五蒸水的制備和試劑儀器的滅菌等,從頭至尾都由學生自己操作。老師慢慢地放手,大膽地讓學生們獨立操作,培養(yǎng)了學生的獨立實驗能力,這種能力的培養(yǎng)對學生項目的申報和完成有很大的幫助。首先,正是有了這種能力,學生們敢于申報項目,例如挑戰(zhàn)杯項目、省大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃項目等;正是有了這種能力,學生們能獨立完成項目和畢業(yè)論文;正是有了這種能力,可以讓學生承擔老師一部分研究工作,同時也培養(yǎng)了學生的科研能力和創(chuàng)新能力。

3結語

綜上所述是筆者在地方院校的《動物細胞工程》課程的多年教學中,遇到的實際難題和困難,為走出困境,多方尋找出路,只為“提高《動物細胞工程》的教學質量”這一目標而努力。通過加強師資隊伍建設、創(chuàng)造實驗條件、改革教學內容和方法來解決課程教學中存在的這些難題,效果明顯,學生們普遍對本課程產生了興趣,每年有較多學生申報的項目和畢業(yè)論文與本課程相關。每屆都有學生選修完這門課程后,加入到老師的科研團隊,承擔老師一部分科研項目和產學研項目的研究工作。每年都有學生考上這一方向的研究生。使學生在學習過程中真正有所收獲,也是老師的收獲。

參考文獻:

[1]葉希韻,孫劍華細胞工程實驗課程拓展型教學體系的建立[J]實驗室研究與探索,2007,27(11):96-98.

[2]李燾,屈新運細胞工程教學的實踐與探索[J]生物學雜志,2008,25(4):68-70.

[3]楊慈清,石曉衛(wèi)細胞工程教學的實踐與經驗[J]教育教學論壇,2012,7(3):230-232.

[4]劉鍇棟細胞工程教學改革與探索[J]現代農業(yè)科技,2010(10):30-32.

[5]李國慶,秦志峰,易嵐,賀慶芝案例教學法在細胞工程教學中的應用研究[J]當代教育理論與實踐,2011,3(2):71-73.

[6]王敏,湯蓉,付思思,劉學芹“水產動物細胞工程基礎實驗”教學模式的探討[J]高校生物學教學研究,2013,3(4):54-57.

第5篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

[關鍵詞]細胞生物學實驗 教學方法 教學內容 教學改革

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)12-0153-02

細胞生物學是生物學至關重要的一門基礎學科,發(fā)展也是日新月異,同時也是一門實驗性學科。理論教學可使學生掌握課程的基礎知識、學科框架以及學科前沿,而實驗課程的開設能使學生鞏固所學理論知識,掌握該學科基本實驗技能和研究方法,培養(yǎng)學生科學研究的思維和意識,提高學生的綜合科研素質。細胞生物學實驗不僅是理論課程的補充,也是整個生物學實驗教學體系重要的一門課程。[1] [2]

隨著細胞生物學實驗技術方法的快速發(fā)展、教學條件的改善以及學生培養(yǎng)目標的調整,目前細胞生物學實驗教學過程中逐漸出現了一些不足與缺陷。例如,課程內容較陳舊,不能與時俱進;教學方法單一,課堂氣氛沉悶;學生缺乏積極主動性,教學效果欠佳等。如何豐富和更新細胞生物學實驗內容,提高教學效果,達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的,已成為擺在教師面前亟待解決的問題。

一、優(yōu)化實驗教學內容

細胞生物學實驗內容廣泛,基本實驗包括細胞器結構觀察、細胞及亞細胞組分離心分離技術、細胞常規(guī)制片技術、細胞染色體標本的制備及觀察等,有些較綜合性的實驗涉及的實驗技能較多,時間較長,如動物細胞培養(yǎng)實驗等。

基本實驗所需時間較短,在課程設置時可將一些同類的實驗項目合并,合理安排時間,提高實驗效率。細胞器的觀察可歸為一個實驗,細胞核的分離與葉綠體的分離合并起來,有絲分裂和減數分裂染色體形態(tài)觀察和分析合并等。通過這些措施,可以在有限的時間里做更多的實驗,提高了效率,節(jié)約了時間。這些基本實驗教學的目的是強化細胞生物學實驗基本技能,掌握基本實驗方法和技術。[2]

為了強化學生的基本操作能力,啟迪創(chuàng)新意識,培養(yǎng)綜合運用實驗技術分析和解決問題的科研能力,應合理開設綜合性實驗,將單一驗證性的實驗項目整合為系統(tǒng)化的綜合性實驗。比如動物細胞的原代培養(yǎng)及保存與復蘇這個實驗,包含了原代培養(yǎng)、細胞計數及觀察、細胞的保存與復蘇等小的實驗項目。

二、現代化手段輔助教學

多媒體教學直觀生動,有利于學生對知識的理解和掌握,激發(fā)學生的興趣,提高教學效果。在實驗課中,可播放一些自己錄制或購買的實驗教學錄像,讓學生更直觀、更清楚地看到整個實驗過程。例如在動物細胞培養(yǎng)實驗時,先播放動物細胞培養(yǎng)的視頻錄像,讓學生了解前期準備的細節(jié),了解動物細胞培養(yǎng)的過程和注意點,這樣可有效地提高學生的實驗技能和實驗的成功率,彌補傳統(tǒng)教學的不足。另外,隨著細胞生物學實驗技術的快速發(fā)展,一些重要而當前不能實際操作的實驗,在課堂上可以讓學生觀看教學錄像或網絡視頻資料,使學生了解其結構和用途。如流式細胞儀的使用。

通過帶有顯微成像系統(tǒng)的顯微鏡,將好的實驗結果拍攝下來,可以對圖像進行進一步的分析和長期保存,展示給學生,使學生有一個清晰、直觀的認識,老師講課的時候也更加具有針對性,內容更具體、生動。例如在植物細胞有絲分裂和減數分裂染色體形態(tài)分析實驗中,學生常對典型分裂時期的圖像把握不好,那么就可以拍攝該種生物各個分裂時期的圖像,有針對性的講解,學生更容易理解,也有了判斷依據和標準,提高了效率。

三、逐步實施開放性實驗教學,提高學生主動性

目前細胞生物學實驗教學大多是驗證性,學生對這種被動的、按部就班的教學方法積極性不高,難以激發(fā)其學習興趣,效果也不理想。很多專家教授提出要打破細胞生物學實驗這種傳統(tǒng)教學模式,實施開放性教學,培養(yǎng)學生科研思維能力。開放性實驗教學的效果毋庸置疑,但在我們的實踐中以及調研其他院校后發(fā)現,開放性實驗普遍存在教學時間有限、實驗老師工作量巨大及需要較多實驗經費等現實問題。另外,學生知識水平有限,難以把握實驗難度,實驗設計不夠合理,往往難以獲得理想的結果,有時會打擊學生的學習積極性。開放性實驗室的安全性和實驗室日常管理等問題也是不易解決的問題。我們在實踐中采用多層次、靈活的辦法,適當增加一些經費和人力投入開放式教學,引導學生自己準備實驗,對實驗所用材料進行選擇,對同一實驗采用不同實驗方法等不同程度的、有限的開放,達到學生積極參與的效果。

(一)實驗材料自主選擇。實驗課中經常是一個實驗內容都采用同一種實驗材料,常出現個別同學實驗積極性不高,參考別人實驗結果的惰。有些實驗內容,老師可以很方便的準備多種實驗材料,學生可根據興趣選取不同材料。這樣學生會相互間進行比較,思考由于材料不同引起的實驗方法和結果有哪些不同,有利于提高學習興趣,培養(yǎng)科學思維能力,豐富基礎知識。例如,在植物細胞有絲分裂染色體形態(tài)分析試驗中準備洋蔥根尖和蠶豆根尖,學生選取其中一種材料進行染色體形態(tài)觀察和分析,又如在石蠟切片制作過程中,可選用植物或動物材料。[3]這樣學生就會比較兩種材料有什么不同,分析實驗結果的差異在哪里,為什么有這樣的結果。這樣帶著問題做實驗,在實驗中尋找答案,就會調動學習積極性,提高教學效果。

(二)靈活采用實驗方法。在實驗方法上同樣可實行開放式教學,如細胞活性測定的實驗中,染料排斥法、雙色熒光檢測法和N11檢測法都可以檢測細胞的死活,而三者的原理和所需的實驗儀器試劑都是不同的。在實驗教學過程中可以讓學生根據自己的興趣選擇其中的任意一種或多種方法,只有當學生明確了實驗原理、實驗方法后,才可根據已確定的實驗方法進行儀器試劑的選擇。經過這樣的自主選擇后,學生對實驗原理和實驗方法都有了很好的掌握。

在每一個試驗中,始終貫徹科學的思維方法和實驗方法,對于實驗指導中給出的具體的操作可做適當的調整或改變。如在植物細胞骨架的光學顯微鏡觀察這一實驗中,細胞骨架制片效果的好壞與TritonX-100的濃度和處理時間密切相關。在上課時,講清楚在這一實驗中的TritonX-100作用和原理,可以讓學生分組后改變TritonX-100的濃度和作用時間,其余步驟不變,然后比較實驗效果,確定最佳條件。通過這個實驗,學生不僅掌握了細胞骨架的制片技術,而且能透徹理解TritonX-100的作用原理,也使學生認識到不能教條式照搬已有知識,培養(yǎng)其科學的思維和方法。

(三)逐步開放實驗內容。依據實驗內容和實驗條件,從驗證性實驗逐漸開展不同程度的開放性實驗。首先,可以讓有興趣的學生共同參與實驗前期準備工作,在實驗員準備實驗的時間,提前通知學生,在老師指導下學生自己準備材料,如提供給學生洋蔥、蠶豆,自己培育根尖,配置實驗所需的溶劑等。在動物細胞培養(yǎng)試驗中,讓學生和老師一起洗培養(yǎng)瓶,滅菌,配置培養(yǎng)基等,從而提高學生的實驗技能,培養(yǎng)學習興趣,理解實驗準備工作的繁瑣,培養(yǎng)吃苦耐勞的品質。其次,可開放局部實驗方案確定環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的探索精神。最后,設置開放實驗,可讓學生自主設計實驗。老師提供多個可行的實驗項目,將學生分成幾個小組,以小組的形式完成實驗。這就要求學生主動查閱相關文獻,設計實驗,通過師生之間的討論后,制訂出可行的實驗方案并予以實施,這非常有利于引導學生積極思考,激發(fā)學生探索欲望。

(四)課堂教學與課外科研工作相結合。二年級以上的本科生絕大多數都進入了不同老師的科研實驗室,而科研實驗室的開放可讓部分感興趣的同學在實驗老師和科研實驗室共同指導下自行設計實驗,學生根據科研實驗室條件和老師研究方向,查閱文獻,提出實驗設計方案,老師根據學生的知識結構,對選題和實驗設計做出篩選,確定后在科研實驗室完成這部分工作,最后做一次實驗總結報告,計入平時成績。

四、完善成績綜合評定體系

根據實驗課程的特點,應對實驗課全程跟蹤評定,包括出勤情況,課堂紀律,規(guī)范操作,實驗態(tài)度,實驗結果,實驗報告,勞動紀律,責任心等多方位對學生做出綜合評定。[4]可分為三個方面:平時成績,包括出勤率和課堂實驗態(tài)度,操作規(guī)范情況等,培養(yǎng)學生良好的實驗作風,激發(fā)學生學習的積極性;實驗結果,實驗操作能反映學生的基本實驗素養(yǎng)與動手操作能力,主要通過考察學生的實驗表現得到,對于一些操作性強的實驗課可當場記錄成績并計入最后的綜合考評中;實驗報告,根據學生的實驗報告來評定成績,綜合性實驗的實驗報告可以改成論文的格式,這就要求學生對實驗原理、步驟、結果以及數據等做出總結,以提高總結能力。這樣,才能達到使學生加深理解細胞生物學基本理論知識,鍛煉學生的實際動手能力,提高實驗操作技能,培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新意識和綜合素質的目的。

[ 注 釋 ]

[1] 陳媛媛,陳付學,華子儀,等.深化細胞生物學實驗教學改革,探索開放式實驗模式[J].教育教學論壇,2012(40):60-61.

[2] 李小燕,劉江東,鄭凌,等.深化細胞生物學實驗教學改革 培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].實驗技術與管理,2011(4):116-119,142.

第6篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

關鍵詞:對蝦細胞 永生性轉化 研究進展

中圖分類號:R73 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0248-02

隨著對蝦人工養(yǎng)殖集約化的發(fā)展,對蝦病毒病日益頻繁爆發(fā),對蝦細胞系是分離和純化對蝦病毒、研究病毒的致病機理、發(fā)展有效的診斷試劑和防控技術以及生產高效的病毒疫苗等的有利工具和研究技術。為建立對蝦細胞系,國內外專家學者進行了大量的探索和不懈的努力,對蝦細胞難以脫分化和有絲分裂壽命短是對蝦細胞一直未能成功建系的兩個制約性問題。人們逐漸意識到,僅僅靠改進對蝦細胞培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件可能難以實現對蝦細胞的永生性轉化。因此隨著分子生物學的發(fā)展,逐漸有人開始嘗試采用物理、化學和生物學方法來誘導轉化對蝦的原代細胞,以期望獲得永生化的對蝦細胞系。

1 物理方法誘導對蝦原代培養(yǎng)細胞永生性轉化

X-射線、電離輻射和60Co射線處理可以誘導細胞遺傳物質發(fā)生變異,從而干擾細胞的衰老機制,激活細胞永生性相關基因的表達,是哺乳動物細胞常用的行之有效的永生性轉化物理誘導手段。1990年,Crane最早嘗試采用γ射線、x-射線和電離輻射處理原代培養(yǎng)的對蝦細胞以使之發(fā)生變異成為永生性的細胞系,但是沒有成功。雖然失敗了,但這是對蝦細胞永生性轉化道路上的一次很好的探索[1]。

2 化學方法誘導對蝦原代培養(yǎng)細胞永生性轉化

5-溴尿嘧啶(BU)、甲基磺酸乙酯(EMS)、和N-甲基-N′-亞硝基胍類化合物(MNNG)等化學誘變劑都可引起細胞癌變,發(fā)生永生性轉化。2001年,郎剛華等應用MNNG對中國明對蝦淋巴組織原代培養(yǎng)細胞進行多次化學誘變處理,雖然誘變后的細胞呈現多層生長,并出現由成纖維樣變?yōu)樯掀拥绒D化特征,但沒有實現連續(xù)傳代[2]。

3 生物學方法誘導對蝦原代培養(yǎng)細胞永生性轉化

3.1 生長因子

細胞生長因子具有刺激細胞生長和繁殖,抑制細胞分化的生物學特性。1995年,Hsu等首次采用堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)對斑節(jié)對蝦的淋巴細胞進行誘導轉化,發(fā)現經誘導處理后的淋巴細胞不需飼養(yǎng)層就可生長繁殖,并傳代超過90代[3]。但隨后該細胞系被證實為污染的單細胞真核生物(Thraustochytrids)。2002年,樊廷俊等在對蝦細胞培養(yǎng)基中同時添加了bFGF和胰島素樣生長因子Ⅱ(IGF-II)以誘導中國明對蝦淋巴細胞轉化,轉化后的細胞在報道時已傳代培養(yǎng)4代,但并未見到成功建系的后續(xù)報道。雖然已有不少研究發(fā)現在添加生長因子的情況下,對蝦細胞的生存和增殖能力獲得了不同程度的改善,但是目前還未發(fā)現哪一些生長因子能支持對蝦細胞發(fā)生自發(fā)性轉化并獲得無限增殖能力。

3.2 細胞融合

通過細胞融合有可能獲得具有兩種親本細胞生物學特性的雜交細胞。將已成系的永生性細胞與對蝦細胞融合,有可能獲得具有無限增殖能力的對蝦細胞。2001年,樊廷俊和史振平將已成系的牙鲆鰓細胞(FG)與中國對蝦淋巴組織原代培養(yǎng)細胞,通過聚乙二醇(PEG)誘導融合法進行雜交,篩選出可繼代培養(yǎng)的雜交細胞,并將雜交細胞傳代培養(yǎng)12次,但未見有該對蝦雜交細胞成系的后續(xù)報道[4]。2010年,Claydon等同樣采用PEG誘導融合法分別將鯉魚上皮瘤細胞系(EPC)和草地夜蛾蛹卵巢細胞系(Sf9)與對蝦血淋巴原代培養(yǎng)細胞進行融合,并成功篩選得到雜交細胞系,但是該細胞系缺乏甲殼綱動物細胞體外病毒復制的關鍵成分不能用于對蝦病毒的研究,因而不能解決對蝦細胞建系的根本目的。

3.3 病毒癌基因

猿猴病毒40(SV40)是簡單的真核細胞病毒,SV40的大T抗原(SV40LT)可抑制腫瘤抑制因子p53蛋白的活性,因而將SV40LT基因導入哺乳動物細胞中,可成功誘導細胞的永生性轉化[5]。1995年,Tapay等首次采用脂質體轉染法成功將SV40LT基因轉染到南美藍對蝦原代培養(yǎng)淋巴細胞中,發(fā)現轉染后淋巴細胞呈圓形,聚集成葡萄樣細胞團,貼壁不緊,生長速度加快,可傳代18~44次以上;而未轉染的淋巴原代細胞呈成纖維樣,貼壁緊,不能傳代。遺憾的是,最終也沒有成功建立對蝦淋巴細胞永生性的細胞系。2006年,胡國斌等利用復制缺陷型-泛嗜性逆轉錄病毒作為載體,也成功將SV40LT基因轉染到中國對蝦原代培養(yǎng)淋巴細胞中,轉基因細胞呈現了轉化特征,但傳代細胞由于真菌污染未能保留下來。

人狀多瘤病毒(human papilloma virus,HPV)的E6和E7基因編碼的E6和E7蛋白可分別與抑癌基因p53和Rb結合,從而影響細胞的增殖、轉移和細胞周期,誘發(fā)細胞永生性轉化。2008年,Claydon將HPV的E6和E7基因轉染到紅螯螯蝦的原代培養(yǎng)細胞中,結果發(fā)現轉染細胞可存活4個月,但存活的對蝦細胞不分裂[6]。

4 前景展望

成功建立對蝦連續(xù)性細胞系的關鍵問題之一是對蝦培養(yǎng)細胞的永生性轉化。哺乳動物細胞中端粒酶活性的有無決定了細胞壽命的長短。腫瘤細胞的端粒酶常常被激活而獲得永生性。Lang等(2004)報道,對蝦細胞中可檢測到端粒酶活性,而且日本對蝦淋巴組織原代培養(yǎng)細胞的端粒酶的活性可以維持30天[7]。但Jayesh(2012)在對蝦原代培養(yǎng)細胞中卻并未檢測到端粒酶活性。因此,通過轉染端粒酶基因是否能夠提高體外培養(yǎng)對蝦細胞的壽命,以獲得永生性對蝦細胞系尚有待進一步實驗驗證。

分子重編程技術是近年來發(fā)展起來的一種通過在細胞中過表達多能性因子來實現分化細胞向多能干細胞逆轉的技術。2006年,山中伸彌領導的研究小組利用逆轉錄病毒基因轉移技術,將4個多能性轉錄因子(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)共轉染到小鼠成纖維細胞中,成功誘導成纖維細胞的去分化,并重編程為多能干細(即iPS細胞),而且所獲得的iPS細胞有高達50%的動物致瘤性。因此,將分子重編程技術應用于對蝦細胞,以實現對蝦細胞的脫分化與永生性轉化,不失為今后對蝦細胞建系的一個新的研究方向和突破口。

對蝦永生性細胞系的建立是一個不斷探索的過程,可能需要漫長的時間。目前,盡管對蝦細胞永生性轉化未取得成功,但實驗中的嘗試和探索為最終實現體外培養(yǎng)對蝦細胞的永生性轉化奠定了基礎,并為以后的研究和發(fā)展提供了經驗和借鑒。

參考文獻

[1] Crane,M St J.Mutagensis and cell transformation in cell culture[J].Methods in Cell Science,1999,21:245-253.

[2] 郎剛華,王勇,陳西廣,等.中國對蝦淋巴組織的長期原代培養(yǎng)和化學誘變初探[J].青島海洋大學學報,2001,31(3):411-414.

[3] Hsu Y-L,et al.Development of an in vitro subculture system for the oka organ(Lymphoid tissue)of Penaeus monodon[J].Aquaculture,1995,136: 43-55.

[4] 樊廷俊,史振平.牙鲆鰓細胞與中國對蝦淋巴細胞雜交細胞的體外培養(yǎng)[J]. 水產學報,2001,25(1):11-15.

[5] Berthon P,Goubin G,Dutrillaux B,et al.Single-step transformation of human breast epithelial cells by SV40 large T oncogene[J].Int J Cancer, 1992,52(1):92-97.

第7篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

【關鍵詞】動物細胞工程實驗 教學改革 研究型大學

【基金項目】由寧夏回族自治區(qū)高等學校細胞生物學精品課程(2012年),寧夏回族自治區(qū)細胞生物學雙語教學示范課程(2011年),寧夏大學細胞生物學精品課程(2009年)資助。

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)06-0244-02

1.引言

寧夏大學是寧夏回族自治區(qū)人民政府與教育部共建的綜合性大學,國家“211工程”重點建設高校,是我國西部重點建設的一所學校。為把寧夏大學建設成為區(qū)域特色鮮明、服務地方能力較強的高水平教學研究型大學,提高辦學質量,推進產學研創(chuàng)新,尤為重要。而生物技術專業(yè)系寧夏大學生命科學學院重點建設專業(yè)。生物技術專業(yè)不僅僅是一門新興學科,更是一門實驗性、實踐性非常強的學科,為了更好地適應市場經濟的社會大環(huán)境,對該專業(yè)人才培養(yǎng)的要求不僅僅是要有較深厚的理論基礎和較寬廣的知識面,更要有較強的實驗、實踐和創(chuàng)新能力。而高素質創(chuàng)新人才的培養(yǎng)則是從事生物技術專業(yè)人才培養(yǎng)教育工作者急需探討和解決的問題。

動物細胞工程實驗技術是生物技術專業(yè)的一門非常重要的必修課之一,它充當了基礎知識與生產實踐相結合的橋梁[1],在生物醫(yī)藥、動物品種改良等方面具有重要的應用價值。該課程的學習對于全面深入掌握生物技術領域中的基本理論和技術具有不可忽視的意義,因此,作為一門專業(yè)主干課其實踐性和應用性很強。

但其內容繁雜,技術難度大,隨著細胞工程實驗技術的突飛猛進,應用細胞工程技術可以在細胞和分子水平上改良現有生物品種以及培育新品種[1],所以,緊密聯系生產實踐和科學研究最前沿為動物細胞工程實驗課特色。而原有的課程體系、實驗教學方法等已不能滿足日新月異的社會發(fā)展需求。因此,要想使同學們真正掌握這門課程的要領,以適應研究型大學的改革需求,培育出高素質的復合型人才,及時更新動物細胞工程實驗技術專業(yè)課程的教學內容,改進教學方法與手段,對于提高教學效果、培養(yǎng)高素質的專業(yè)人才具有十分重要的意義。借鑒于此,本文對該課程的教學改革進行了如下的探討。

2.教學形式

2.1實驗方案設計采取項目申請立項制

在進行《動物細胞工程》理論課程教學時,結合實驗需求,安排學生結合自己的興趣愛好,設計實驗方案。比如,在講述完畢動物細胞與組織培養(yǎng)課程時,要求學生自由組合,結合理論課程設計一個完整的動物細胞系的實驗方案。具體內容包括,實驗材料的準備以及經費預算,細胞培養(yǎng)相關溶液的配置、細胞原代培養(yǎng)與傳代、細胞生長特性的鑒定、細胞的凍存與復蘇以及污染的排除,同時包括人員組合以及實驗分工。培養(yǎng)學生科研項目立項申請的科研素養(yǎng),以適應研究型大學的改革需求。

在項目申請中,除了要求學生理清技術路線外,重點要求學生凝練出項目目標以及擬解決的關鍵問題以及對實驗過程可能遇到的問題進行分析和討論,提出解決方案,提高學生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)了學生獨立思考解決問題的積極性;同時,通過對實驗人員組合和分工的訓練,培養(yǎng)了學生團隊意識以及互助合作的精神,更為重要的是,克服了傳統(tǒng)教學中,所有實驗器儀器和材料均由老師準備,而學生只要按照老師指定的實驗步驟逐一模仿去做的單一模式的弊端。

項目申請撰寫完畢,由教師修改指出實驗原則的缺陷,督促學生加以改進,然后,結合學生自由組合分組,進行幻燈片制作,模擬項目立項申請答辯進行交流匯報,由同學和老師充當項目評議專家,重點指出實驗設計上的不足,這樣在討論中讓學生對自己的實驗目的和要求更加明確,實驗思路更加清晰[2]。

2.2實驗操作注意事項

通過模擬項目立項申請答辯通過后,經教師修改后即可進入實驗操作。學生按組進行實驗材料、器材的準備,包括對所需器具的清洗和滅菌處理。同時,按實驗所需配制試劑,按照實驗方案設計進行實驗。試驗操作除了注意提高無菌操作意識之外,注意生物廢棄物的合理排放以及學生自身的安全,樹立生物安全意識。在整個實驗過程中,實驗室均采取開放式的原則,學生可以根據實驗需求進入實驗室進行實驗以及記錄觀察等。

2.3實驗報告論文撰寫及問題分析與總結

實驗報告論文要求學生嚴格按照科技論文的格式書寫代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實驗報告形式。比如建立細胞系實驗,在撰寫科技論文時要求學生注意以下幾個方面:引言部分要求學生除了簡單介紹實驗原理和目的之外,重點比較動物細胞原代培養(yǎng)與細胞純化的不同方法,同時寫出所選方法的科學理論依據。其次,結果與討論為重點部分,此部分內容要求學生結合理論知識對實驗結果進行分析和總結歸納,分析在實驗過程中所遇到的問題,并且分析原因,提出改進辦法[2]。這種科技論文的形式取代傳統(tǒng)的實驗報告,有助于學生撰寫科技論文的寫作,提高了學生的科研素養(yǎng)以及分析問題解決問題的能力,為創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設計的實施奠定了扎實的基礎。實驗結束后,對此次實驗結果進行歸納總結。對所出現問題中,比較典型的進行詳細分析。

3.教學方法

3.1 加強多媒體教學,提高學生學習興趣

發(fā)揮信息化優(yōu)勢,彌補傳統(tǒng)教學缺陷,是動物細胞工程實驗信息化教學改革的有效途徑。動物細胞工程實踐性很強,涉及的實驗內容很多,如動物細胞的原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)以及冷凍保存技術、細胞融合與單克隆抗體制備技術、動物克隆與核移植技術、胚胎移植技術、胚胎切割技術、轉基因動物技術等的一些基本技術操作,一一安排實驗或者實踐實習,在高等學校不切合實際。所以采用多媒體教學非常重要,通過圖片、錄像、實驗專題片彌補一些實驗無法開設的缺陷,開拓學生的眼界。

筆者在動物細胞工程實驗的教學中,積極收集多媒體課件、圖片、錄像等,將新收集的一些圖片、照片等添加到課件中,盡量多用圖片或照片提高學生的學習積極性。同時利用網絡教學平臺,將國內外新發(fā)表的動物細胞工程實驗相關的論文、實驗網站等上傳到網絡系統(tǒng),供師生學習和科研參考。

3.2 加強學科團隊建設和年輕教師的培養(yǎng),提高授課水平和教學質量

動物細胞工程整合了眾多學科的相關內容,跟蹤現代生命科學技術的前沿領域,教學難度較大,需要多學科的基礎知識。所以,必須有一支結構層次合理、理論知識扎實、專業(yè)技能精湛的教師隊伍,才能滿足教學工作的需要。因此,重視培養(yǎng)教師的治學態(tài)度、授課藝術、實踐經驗以及對現代教育技術手段的應用能力在很大程度上決定了教學的質量和效果。

3.3 重視硬件和平臺建設,注重學生動物細胞工程實驗實際應用能力和研究創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

隨著生命科學的發(fā)展,對科研條件的要求標準也在提高。動物細胞工程實驗是生物技術專業(yè)教學、科研的重要技術支撐。所以重視動物細胞工程實驗研究平臺的建設,對于生物技術學科的發(fā)展及我??蒲袑嵙Φ奶嵘哂兄匾饬x。

目前我校西部特色生物資源保護與利用教育部重點實驗室,基本滿足現有教學和科研的需要。根據學校的優(yōu)勢學科建設情況,開設了細胞系建立等實驗內容,以培養(yǎng)學生的實驗動手能力,熏陶和培養(yǎng)學生進行科學研究的基本素養(yǎng)。

4.教學質量和效果的評價

通過對動物細胞工程實驗教學的改革初探,取得了一定的效果,主要表現在[2-4]:

4.1教師授課的效果

通過近幾年的努力,我校細胞工程實驗教學的教學團隊不斷壯大,教師準備充分,授課藝術提高,學生對教師的評價滿意度也逐年增加,取得了比較好的教學效果。

從學生上課聽講熱情、上課跟隨老師的反應、互動以及在實驗過程中的動手操作能力、操作細節(jié)等方面的觀察,教學效果比較理想。

4.2學生的知識掌握情況

通過教學改革,學生的學習興趣明顯提高,除了對理論知識有較為扎實的掌握,更為重要的是,學生能夠將理論知識應用到實驗實踐過程中去,同時,能夠運用所掌握的知識分析實驗過程中所遇到的問題,即分析和解決問題的能力有所提高。大學生創(chuàng)新實驗的設計水平明顯提高,學生查閱資料、利用細胞工程的理論和知識解決問題的能力有了顯著提高。比如在實驗方案設計時,要求學生自己設計實驗,通過立項申請的方式確定實驗方案,人員比例以及經費預算等各個環(huán)節(jié),這就要求學生在實驗方案設計的同時,必須理清方案設計的理論依據,同時也培養(yǎng)了學生充分利用網絡資源查閱資料、閱讀文獻的能力。

4.3學生的實驗技能掌握情況

學生在開展實驗前必須充分應用理論知識和已掌握的技能,完成整個實驗,包括實驗的設計、實驗操作的步驟、儀器和材料的選擇、人員分工的協調、結果的分析與討論以及論文的撰寫等。均要求學生要有嚴謹的科學研究態(tài)度,調動了學生的主動性,對于學生科學素質的培養(yǎng)以及綜合能力的提高大有裨益。比如,在實驗結束后要求學生按照科技論文的形式撰寫實驗結題報告,訓練了學生撰寫科研論文的基本功,為學生畢業(yè)設計打下堅實的基礎,同時使學生具備了從事科學研究的基本素養(yǎng)。

4.4其他方面

通過對動物細胞工程課程的開設,有效的培養(yǎng)了學生的動手能力和邏輯思維能力,一方面,加強了教師和學生之間的交流,增進了師生之間的感情;同時,自由組合立項申請的方式,增強了學生的責任心,提高了學習興趣,而在實驗過程中各同學之間相互協調合作,增進了同學之間團結、互助的精神,團隊意識增強。另一方面,這種立項申請的改革實驗教學模式,反映了當代科學技術的發(fā)展水平,涉及的知識面廣。這就要求教師不僅要有本學科扎實的理論基礎、較好的實驗技能,還要加強業(yè)務學習,不斷更新自己的知識,因此,提高了師資隊伍的業(yè)務水平。

5.存在的問題與改進措施

5.1實驗室配套設施尚需進一步完善

由于實驗以自由組合的立項申請的形式開展實驗,對儀器設備需求加強。

5.2加大與科學研究相結合的力度

實驗要求學生自己準備實驗材料和試劑,與教師統(tǒng)一準備相比較加大了實驗費用開支。因此,加大與科學研究相結合的力度尤為重要。同時,科研和學科的發(fā)展密切相關,科研內容又可促進實驗教學內容的更新以及教學質量的提高。鼓勵學生直接參與教師的科研課題中去,是培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)新意識的有效途徑之一。

如果教師在教學中引用自己的科研成果,以解釋實驗中的相關問題,使課堂與科學研究的距離拉近,引起學生對該學科的興趣和更大重視。

6.結語

實驗教學與課堂理論教學相比,更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。而要真正上好實驗課并不是一件容易的事,還有很多問題需要不斷地探索和實踐。因此,需要教師不斷地提高業(yè)務水平的同時,更要以極高的熱情、更多的精力投入到教學實踐過程中。

參考文獻:

[1]趙會敏,生物技術專業(yè)動物細胞工程課程的改革與思考[J],廣西大學學報(哲學社會科學版),2011,6:172-173.

[2]陳曉明,張建國. 動物細胞工程開放實驗教學模式探討[J]. 現代農業(yè)科技,2010,8:23-24.

[3]周俊,劉明,曹海平.淺談開放式實驗教學的優(yōu)點[J].中小企業(yè)管理與科技,2010(1):107-108.

[4]韓宗先,方平,向鄧云.《動物學》開放式實驗教學的實踐與探索[J].畜牧與飼料科學,2009(9):135-138.

作者簡介:

第8篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

摘 要 細胞工程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,細胞工程課程組對細胞工程課程的教學內容、教學方法和考核方式等進行了一系列的探索與改革,制定了課程質量標準,修訂了課程教學大綱,為生物工程專業(yè)學生的培養(yǎng)奠定了一定的專業(yè)基礎。

關鍵詞 細胞工程 課程改革 教學改革

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.08.024

Exploration and Thinking of Biological Engineering

Cell Engineering Course Teaching Reform

SHAO Jingxia, YANG Shushen, XU Hong, MA Ruili, ZHANG Xiaohong

(College of Life Sciences, Northwest A& F University, Yangling, Shaanxi 712100)

Abstract: Cell engineering biological engineering professional a basic course, cell engineering course group of cell engineering course content, teaching methods and assessment methods carried out a series of exploration and reform, develop a curriculum quality standards, revised the course syllabus for the cultivation of bio-engineering students laid a professional basis.

Keywords: cell engineering; course reform; teaching reform

生物工程是一門新興的集生物學、化學、醫(yī)學、工程學等為一體的邊緣交叉學科。我校生物工程專業(yè)始建于1999年,細胞工程課程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)課,是應用性、實踐性很強的學科。根據生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標, 在多年的教學和實踐過程中,筆者對細胞工程課程內容和結構進行了較為全面的改革和探索,以期完善人才培養(yǎng)的知識結構,滿足本專業(yè)學生課程學習的需求,培養(yǎng)知識全面的合格人才,切實提高學生的創(chuàng)新與實踐能力。

1 合理構建課程體系

1.1 適應專業(yè)要求,調整教學內容

細胞工程是生物工程專業(yè)的一門專業(yè)課,由于師資及實驗條件限制,最初細胞工程課程內容主要講述植物細胞工程,其內容主要包括:植物細胞的全能性理論及其實現途徑,植物細胞的脫分化和再分化理論,器官分化和體細胞胚胎發(fā)生的途徑與方式,植物細胞工程實驗室組成和無菌操作技術,植物離體無性繁殖和脫病毒技術,植物胚胎培養(yǎng)和單倍體誘導技術,原生質體培養(yǎng)和體細胞雜交,植物細胞培養(yǎng)及次生代謝產物的生產,體細胞無性系變異和突變體篩選,種質資源離體保存和植物遺傳轉化技術。隨著專業(yè)的快速發(fā)展和學生知識結構的需求,對課程內容的要求也在不斷拓展。近幾年我們增加了動物細胞工程的理論,其內容涉及動、植物細胞和組織的培養(yǎng)技術,細胞融合技術,胚胎移植、動物克隆、體外受精、轉基因動物等技術以及細胞工程技術在農業(yè)、工業(yè)和醫(yī)藥等領域的應用。

1.2 立足基本原理,突出專業(yè)應用

我們在討論課程大綱及課程質量標準時確定了該門課程主要包含基本原理、基本技術、實踐應用三部分,壓縮了原理和理論講授學時,加大了知識應用學時,例如學習了細胞全能性理論知識,我們把如何利用這一原理進行植物快繁、細胞培養(yǎng)、種質保存等作為重點內容。調整課堂講述內容的同時,增加了實驗課和實習的學時,使課程結構更加適應專業(yè)學習需求,突出了工科課程的專業(yè)應用。

1.3 編制課程標準,規(guī)范教學內容

細胞工程課程大綱經過了2004年、2008年、2012年和2014年4次修訂,生物工程教研室對細胞工程課程內容、實驗、實習等環(huán)節(jié)進行了廣泛的討論,同時也聽取和參考了其他高校同行的建議,編寫了細胞工程課程質量標準,首先確定了學生通過本課程的教學應實現以下目標:①了解細胞工程課程在生物學科中的地位及發(fā)展情況;②了解細胞工程的基本理論依據及該課程在國內外的進展與發(fā)展趨勢;③使學生理解和掌握動植物細胞工程的基本理論知識和各種操作技術的基本原理及技術路線;④使學生能夠靈活運用所學的基礎理論知識,發(fā)現、分析并解決實驗操作過程中的具體問題;⑤提高學生分析問題、解決問題的能力,為以后更好地應用細胞工程技術奠定堅實的理論和技術基礎。圍繞課程培養(yǎng)目標確定了細胞工程課程共十五章的講述內容;同時進一步規(guī)范了該門課程的考核環(huán)節(jié)和實施程序,使今后的課程考核更加全面和科學。

2 改進教學方法,利用現代化教學手段,提高教學效果

2.1 采用多種教學方法,調動學生學習的積極性

生物工程專業(yè)本科的細胞工程課程在三年級第二學期開設,學生已經具備相關的專業(yè)基礎知識。因此教師在課堂授課過程中,綜合采用啟發(fā)式、比較式、互動式和討論法等多種教學方式,充分調動學生的積極性,實現學生對理論知識的更好理解和掌握。如在講述細胞工程理論時,首先提問學生為什么細胞具有全能性,各種不同細胞類型實現全能性的能力為什么不同?并引入課堂討論-植物離體培養(yǎng)中如何實現植物細胞的全能性?在講述細胞培養(yǎng)時,我們首先讓學生比較植物細胞、動物細胞與微生物細胞的結構、功能的不同;在講述人工種子時,引入課堂討論-體細胞胚胎與合子胚的異同點?通過這些方式充分調動他們探索未知領域的主觀能動性和創(chuàng)造性思維,激發(fā)學生的求知欲,激勵學生積極參與到教學過程中,真正讓學生成為課堂的主體。

2.2 充分利用多媒體教學手段,提高學生的學習興趣

計算機輔助教學作為現代化的教學手段,在改革教學模式、優(yōu)化教學內容、提高學生的學習效率等方面有重要的作用。細胞工程課程內容多,信息量大,應用性和實踐性很強,又涉及多種實驗技能。根據細胞工程課程的特點與教學內容要求,為了使學生在有限的課時內取得更好的學習效果,在教學過程中,授課教師采用傳統(tǒng)板書和多媒體教學相結合的手段。在平時的教學實踐中,授課教師就非常注重各種素材的收集和加工,自制或搜集相關的視頻和動畫,在課程教學和實驗教學中均使用多媒體課件。如利用圖片展示污染、褐變、玻璃化等現象,使學生可以直觀地分辨到各種限制植物組織培養(yǎng)的因素;用動畫的方法進行演示胚胎干細胞的誘導分化及單克隆抗體的制備過程,使學生更容易理解和掌握這些較抽象的內容;通過視頻等方式介紹原生質體的分離,細胞融合等過程,可以把一些學生容易忽略、較抽象、不易觀察到的重要操作技術直觀地演示出來。利用板書繪制離體培養(yǎng)條件下,小孢子發(fā)育成植物體的途徑和原生質體融合的不同產物,以加深學生的理解。傳統(tǒng)和現代教學手段相結合,加強理論和實際的聯系,取得了明顯的教學效果。

同時,我們也完善了細胞工程課程的網上資源,包括教學大綱、多媒體課件、思考題和試題庫等,方便學生課后復習。

3 加強實踐教學,鞏固教學成果

細胞工程是一門應用性、實踐性很強的課程,我們注重理論課教學的同時,不斷完善實踐教學體系。通過多年的教學實踐,已經建立起了包括課程實驗和生產實習兩個方面的實踐教學體系。

保留基礎性實驗內容,如培養(yǎng)基配制、初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、培養(yǎng)物觀察等內容,以培養(yǎng)和訓練學生最基本實驗技能。在有限的實驗課課時和現有實驗條件下,對原有短時間的、驗證性實驗進行整合和優(yōu)化,合理規(guī)劃實驗內容和環(huán)節(jié),使實驗環(huán)節(jié)銜接緊密。如實驗室的顯微鏡和解剖鏡是按照兩個同學一組的標準配備的,在花器官剝離與觀察實驗中要用到解剖鏡,而花粉發(fā)育時期鑒定用到光學顯微鏡,因此我們將這兩個實驗整合在一起,既有效利用了實驗室資源,又節(jié)約了時間。人工種子的制備和繼代培養(yǎng)基的配制合在一起,在培養(yǎng)基滅菌的過程中,制備人工種子,避免了學生等待滅菌的過程。

在傳統(tǒng)的細胞工程實驗教學中,如母液配制、材料選擇等一般由實驗人員或教師提前準備,學生只是按照實驗指導完成實驗的部分步驟。如原生質體的分離、純化和融合實驗,改變了原來實驗室老師準備好所有需要用的試劑,而讓學生全程參分離酶液、洗滌液、電融合液、化學融合劑的配制,將現有的部分過程性實驗變?yōu)槿窟^程性實驗。通過全程參與實驗的整個過程,學生的實驗技能得到較全面的綜合性訓練。

為培養(yǎng)學生的綜合能力和探究精神,結合不同專業(yè)的學科方向,自選一些實驗材料,獨立完成,也可以結合教師科研和大學生科創(chuàng)項目進行,提高學生的綜合實驗能力和基本的科研素質。

4 完善考核方式、注重學習效果

考核是教學中不可缺少的環(huán)節(jié),通過考核對教學質量及教學效果的反饋和檢查,一方面,檢查學生對知識的掌握程度;另一方面,教師可以發(fā)現教學中存在的問題,及時改進教學效果。細胞工程課程考核分為兩大部分,平時考核占30%,課程考試占70%。平時考核主要包括課堂表現(考勤,課堂討論,課堂提問)和課后作業(yè)等方式對學生平時的表現進行綜合考核。引導學生重視平時學習,防止期末突擊應付考試。

實驗課按照實驗的性質,分別考核,首先基礎性的實驗中逐步降低實驗報告的成績比例,將學生在實驗課上的綜合表現,包括操作的規(guī)范程度、培養(yǎng)結果的好壞及衛(wèi)生情況等納入到考核的內容,使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣。基礎實驗的評定具體包括實驗報告50%、課堂紀律10%、實驗技能20%、實驗結果10%和實驗習慣(衛(wèi)生、實驗用品使用等)10%。

其次,對于綜合性設計性實驗的考核,主要從材料的選擇,方案的設計,團隊協作,實驗操作,報告書寫的規(guī)范程度等方面來評價,因為實驗材料的選擇根據學生興趣,因此難易程度不同,對實驗結果僅作為參考基礎。這部分的成績評定具體包括材料的選擇10%,方案的設計30%,團隊協作20%,實驗操作及材料的生長狀況20%,報告書寫的規(guī)范程度20%。計算各部分的成績的平均成績,作為實驗的最終成績。

對實習的考核,實行帶隊教師與實習基地指導教師的雙向考核。主要包括實習考勤(10%)、實習報告(30%)、實習帶隊老師(30%)和實習基地老師成績(30%)的雙向考核。

隨著細胞工程發(fā)展,在教學過程中授課教師不僅要不斷豐富學科發(fā)展的前沿和發(fā)展動態(tài),更新自身的知識理論框架,而且在教學過程中要不斷思考探索和總結,提高教學質量,使學生在學習過程中真正有所收獲,為國家培養(yǎng)出綜合素質較高具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。

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第9篇:動物細胞培養(yǎng)技術范文

關鍵詞:細胞培養(yǎng)室;建設與管理;配套設備;管理制度

Construction and administration of national engineering laboratory for cell culture

Meng Xiangyu, Gu Tiejun, Zhao Xinghong, Sun Bo, Shi Yuhua, Zhang Xizhen

Jilin University, Changchun, 130012, China

Abstract: Explored the construction, corollary equipment, function, common management, administration system of national engineering laboratory for cell culture, and the establishment of cell bank. We are making effect to develop the function of cell-cultrue laboratory, and improve the management of lab, which leading to higher study requirement and full necessary assurances for national engineering laboratory.

Key words: cell-culture laboratory; construction and administration; corollary equipment; administration system

細胞培養(yǎng)室是吉林大學艾滋病疫苗國家工程實驗室的重要組成部分,細胞培養(yǎng)是生命科學研究領域的一種最基本、最重要、應用最廣泛的研究技術之一[1,2]。對于疫苗國家工程實驗室而言,建立一個設施完善、配套齊全的綜合性的細胞培養(yǎng)室至關重要,加強細胞培養(yǎng)室的日常管理,建立健全細胞培養(yǎng)室的管理制度,建立完備的細胞種子庫,是保證工程實驗室其他各項科研工作順利開展的不可或缺的重要一環(huán)[3-5]。筆者綜合在國家工程實驗室中細胞培養(yǎng)室的建設與管理過程中積累的實踐經驗,介紹細胞培養(yǎng)室的設計、籌建及其服務職能與管理等方面的工作。

1 細胞培養(yǎng)室的設計與建設

1.1 細胞培養(yǎng)室的面積要求及位置選擇

由于艾滋病疫苗國家工程實驗室多數科研課題涉及細胞實驗,進行細胞實驗操作的人員眾多;產學研相結合的工程實驗室特色也要求細胞培養(yǎng)室不論從規(guī)模上還是從功能上都要滿足從科研到產業(yè)化的過度[6,7],在設計過程中還要充分考慮細胞實驗所需的配套設備的安裝和使用,滿足細胞培養(yǎng)室的環(huán)境設計要求和方便管理。因而,需要在工程實驗室內選擇一個相對獨立并有足夠面積的空間,來建設細胞培養(yǎng)室。

1.2 細胞培養(yǎng)室環(huán)境要求及潔凈級別

由于細胞操作的潔凈度要求高,細胞培養(yǎng)室整個框架為潔凈級彩鋼板結構,環(huán)氧自流平地面,無衛(wèi)生死角。細胞培養(yǎng)室設有內走廊,封裝走廊與外相通的門窗,將細胞室與外面的實驗室隔離開來,成為一個相對獨立的區(qū)域,并配有高效過濾系統(tǒng)及臭氧發(fā)生器,使細胞室整個環(huán)境空間保持萬級潔凈要求;內頂棚安裝紫外燈,定期照射,為內環(huán)境消毒;為滿足細胞培養(yǎng)室的溫、濕度要求,配備了專業(yè)凈化級別的通風與空調系統(tǒng);培養(yǎng)室入口處為三重緩沖設計,第一道入口處放置專用鞋柜,進入細胞室的操作人員需統(tǒng)一換上細胞室專用的拖鞋,進入第二道門需更換專用的白大衣,通過風淋室進入緩沖走廊去往不同的細胞操作間。

1.3 獨立細胞操作間的設計

為滿足不同課題、不同細胞株的培養(yǎng)要求,在細胞培養(yǎng)室的內走廊設有8個獨立的細胞操作間,每個操作間內配備最基本的細胞培養(yǎng)與操作的儀器設施,如全鋼實驗臺、潔凈工作臺、CO2孵箱、電動移液器及微量移液器等,房間內也安裝高效過濾器與紫外線燈,滿足房間的無菌要求,并可定期對操作間進行單獨的消毒處理。

1.4 細胞培養(yǎng)室專用儀器間的設計

由于進入細胞培養(yǎng)室做實驗的人員眾多,空間有限,一些公用的設備無法達到每個細胞操作間獨立配置一套的要求,因此為滿足整個細胞室的需求并方便所有細胞室人員的使用,在8個操作間相對中間的位置,建造了一個獨立的公共儀器間,配有專用的臺式離心機、倒置顯微鏡、細胞計數儀、水浴鍋等常規(guī)儀器,并配置了數臺4 ℃冰箱及-20 ℃冰柜,滿足細胞操作者儲存細胞培養(yǎng)液和其他試劑之需。

1.5 洗刷間與高壓間的設計

相比于同類實驗室,國家工程實驗室存在規(guī)模大、人員多、細胞培養(yǎng)量大的特點,完全使用一次性細胞培養(yǎng)耗材會大大提高科研成本,造成一定程度的浪費,給國家工程實驗室的可持續(xù)發(fā)展帶來一定的困難。因此,大量細胞培養(yǎng)最好使用可洗刷滅菌的玻璃培養(yǎng)瓶等可重復使用的耗材,為此,我們在與入口相對應的另一端設計了專門的洗刷間和高壓間,配備了專門的洗刷設備,濕熱、干熱等滅菌設備和專門的制水設備。這種設計是基于細胞室環(huán)境要求的凈污分流的原則[8],由雙扉高壓滅菌柜和干熱滅菌柜將細胞培養(yǎng)區(qū)與洗刷準備區(qū)隔離開來,并配有傳遞窗來實現人流與物流的分離[9]。我們還配備了專門的工作人員負責非一次性細胞培養(yǎng)瓶及移液管等物品的清洗及高壓滅菌工作,滿足細胞室洗刷、高壓及配液等要求,既避免了一次性耗材使用的浪費,又減輕了科研人員的負擔。

2 細胞培養(yǎng)室的服務理念

細胞培養(yǎng)室建設的宗旨是服務工程實驗。為細胞培養(yǎng)室配備專門的工作人員和管理人員負責日常管理和服務,可以大大減輕科研人員的負擔。細胞培養(yǎng)實驗對操作人員的要求,除要掌握熟練的操作技術外,更要掌握復雜的培養(yǎng)技術及嚴格的無菌要求。研究人員需要較長時間才能熟練掌握操作技術,如果每天都被清洗、包裝和消毒等簡單卻煩瑣的工作困擾,將會影響科研人員的效率,也使其不能專心致志地從事研究活動[2]。因此,建立大型的綜合細胞培養(yǎng)室,并配備專門的管理人員,可以提高細胞培養(yǎng)的效率,加快科研進程。由于人員眾多,技術熟練程度參差不齊,需要對進入細胞室的人員進行規(guī)范化管理,定期舉行技術培訓。這樣,會對提高細胞操作人員的基本實驗技能,幫助他們養(yǎng)成良好的實驗習慣,減少事故的發(fā)生,杜絕浪費,提高細胞實驗的效率起到不可估量的作用。

3 細胞培養(yǎng)室的管理

3.1 人員的管理

進入細胞培養(yǎng)室做實驗的人員,都須經過管理人員的批準,并進行相應的技術與安全培訓,包括細胞室設備的使用、細胞培養(yǎng)技術服務和安全管理制度等,經考核合格后,到管理人員處領取專門的拖鞋及工作服,到指定的細胞操作間進行實驗操作。實驗人員在細胞培養(yǎng)室工作期間,需聽從管理人員的安排,承擔本操作間及相應的細胞培養(yǎng)室公共區(qū)域的值日。為加強對細胞培養(yǎng)室人員的管理,逐漸實行管理網絡化[10],建立QQ群或微信群,在網絡上進行入室申請、入室登記等管理,相互提醒細胞培養(yǎng)室使用注意事項,相互交流細胞培養(yǎng)及細胞培養(yǎng)室使用過程中經常出現的問題以及解決辦法等。

3.2 細胞培養(yǎng)室管理制度的建立

3.2.1 衛(wèi)生清潔制度

(1)每個進入細胞室的工作人員應保證個人衛(wèi)生[11],必須洗手并用酒精消毒。(2)進入緩沖間時,應按照分配的編號更換潔凈的工作服和拖鞋,并將自己換下來的鞋放入指定的鞋架上。進入細胞操作間時須戴帽子和口罩,進出細胞培養(yǎng)室要隨手關門。(3)第一個進入細胞培養(yǎng)室的人員應及時打開空調及空氣凈化裝置,最后離開的人員負責關閉空調及空氣凈化裝置。(4)整個細胞室每周進行一次衛(wèi)生消毒工作,每月進行一次全面的清潔工作。

3.2.2 CO2培養(yǎng)箱的使用

(1)每天觀察CO2壓力表,如發(fā)現CO2氣體量不足,及時更換鋼瓶,同時觀察CO2鋼瓶上的流量指示表,空瓶上應貼標簽以示區(qū)別。培養(yǎng)箱內應放置溫度計,觀察并記錄其溫度與指示表溫度是否一致。(2)培養(yǎng)箱內應劃分不同使用區(qū)域,不同細胞應放在不同的隔板層,每天觀察底部水盤,及時更換或添加,保持適當的濕度。(3)細胞室內所有CO2培養(yǎng)箱均具有高溫消毒功能,非管理人員未經允許不能動此功能鍵,以免造成某些元件損壞[8]。

3.2.3 超凈工作臺的使用

(1)使用超凈臺前應提前30分鐘用紫外線照射滅菌。(2)超凈臺內的物品擺放整齊,便于操作。(3)注意安全,特別是酒精燈,如有酒精漏出應立即吸干擦凈,如發(fā)生意外可用濕紗布、棉布類蓋滅酒精燈。(4)實驗結束后及時倒掉廢液缸內的液體,需洗刷的物品應沖洗后交給洗刷人員,暫時不用的液體封好瓶口后及時放回相應的冰箱層,同時進行臺面清潔。

3.2.4 液氮罐和低溫冰箱的管理

(1)管理人員需定期檢查液氮罐內的液氮情況,并做好記錄,發(fā)現液氮不足及時訂購補充。(2)往液氮罐內轉移凍存細胞及取用細胞時,應注意防凍安全。(3)存放細胞株時,根據細胞種類的不同,放置在不同的分隔盒內,同時標記好細胞株的名稱、凍存人員姓名與凍存時間。(4)低溫冰箱使用時應按其種類劃分不同區(qū)域,做好標記并記錄。

3.2.5 儀器間的管理

儀器間內所有儀器由管理人員統(tǒng)一安排定期清潔與保養(yǎng),使用完畢應及時關閉電源,并嚴格按照儀器標準操作規(guī)程使用,由于操作不當造成的儀器損壞按照損壞程度與金額給予責任人一定程度的經濟處罰。

4 細胞種子庫的建立

工程實驗室由于科研項目眾多,涉及課題內容廣泛,因而細胞實驗所涉及的細胞種類繁多,需要相應的足夠數量的細胞儲備才能滿足科研課題對各類細胞的需求。利用凍存技術將細胞置于-196 ℃液氮中低溫保存,可以使細胞暫時脫離生長狀態(tài)而將其細胞特性保存起來,在需要的時候再復蘇細胞用于實驗。適度地保存一定量的細胞,可以防止因正在培養(yǎng)的細胞被污染或其他意外事件而使細胞種子丟失,起到細胞保種的作用[12]。除此之外,還可以利用細胞凍存的形式來購買、寄贈、交換和運送某些細胞株[12]。經過幾年的積累,細胞培養(yǎng)室技術人員已經建立起了完備的細胞種子庫,凍存細胞株百余種,并建立了完備的細胞電子檔案,對細胞名稱、種屬、來源、庫存數量、凍存時間、存放位置及其適宜的培養(yǎng)條件等進行了詳盡的記錄,對實驗室自建的細胞株與從外面采購來的細胞株做明確的區(qū)分和標記;科研人員與學生復蘇細胞要有嚴格的計劃,提出申請,做好復蘇記錄,并定期跟蹤細胞種子庫存情況,及時對庫存不足的細胞給予必要的補充。

5 結束語

隨著生命科學的飛速發(fā)展,建設一個大型綜合性的細胞實驗室,適應疫苗國家工程實驗室的科研需求,建立健全完善的細胞室管理制度,建立完備的細胞種子庫,可以促進工程實驗室科研水平的提升,為加快科研進程提供必要的保證,對工程實驗室的可持續(xù)發(fā)展有著重要的現實意義。

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