張紅梅 鎮(zhèn)衛(wèi)國 孫設(shè)宗 官守濤 趙杰
摘 要 實驗動物在生物化學(xué)實驗教學(xué)中有重要的作用,隨著生源數(shù)量在不斷增多,實驗動物的需求量增大,通過調(diào)整相關(guān)實驗開設(shè)順序、引入模擬實驗等先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)提高實驗動物的利用率,降低實驗成木。
關(guān)鍵詞 實驗動物 實驗順序 模擬實驗
在生物化學(xué)實驗中,無論是分析組織中各種物質(zhì)的含量,抑或是探索組織中的物質(zhì)代謝過程,都需要利用特定的生物樣品,由于實驗的特殊要求,往往需要將獲得的樣品預(yù)先做適當(dāng)處理。掌握此種實驗樣品的正確處理方法是做好生化實驗的先決條件。
本文旨在闡述生化實驗動物的高效綜合利用,其原因在于隨著我校辦學(xué)規(guī)模擴(kuò)大和辦學(xué)實力的提升,已由原來3~4個專業(yè)的醫(yī)學(xué)院校發(fā)展到現(xiàn)在以至將來的醫(yī)藥大學(xué)夢,不僅是實驗動物的來源偶有緊張,即便是因為專業(yè)細(xì)分之后的實驗樣品使用的交叉繁復(fù),也需要我們在實驗動物的利用上動腦筋想辦法,使之綜合和高效地得以利用,從而盡可能節(jié)約實驗動物方面的成本。通過修改教學(xué)大綱,經(jīng)過多年實驗教學(xué)的探索和實踐,按照以先理論后實驗的模式,形成了較合理的綜合高效利用實驗動物樣品的經(jīng)驗和機(jī)制。
生物化學(xué)實驗中,最常用的人體或動物樣品是全血、血清、血漿和無蛋白血濾液。組織樣品則常用肝、腎、胰、胃粘膜、肌肉等組織制成組織糜、組織勻漿或組織浸出液等,以用于各種生化實驗。實驗物品和實驗用動物資源的浪費(fèi)。但是在機(jī)能學(xué)實驗中,生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實驗均有血壓調(diào)節(jié)的相關(guān)實驗。為了避免資源浪費(fèi),我校在編排實驗課表時,就兼顧了相關(guān)學(xué)科,優(yōu)化了實驗課程順序,合理利用實驗動物資源。
我校的學(xué)生主體是五年制醫(yī)學(xué)專業(yè)本科,生物化學(xué)課程從第一章的緒論到第二十三章的分子生物學(xué)常用技術(shù)與人類基因組計劃,其中與實驗動物有關(guān)聯(lián)的課程集中在70天之內(nèi),從實驗樣品的保存手段的實踐來看,完全不影響學(xué)生實驗的結(jié)果。首先是最常使用的血液樣品,我校是采用大白兔頸動脈或頸靜脈切開取血,根據(jù)實驗要求制備成全血、血漿、血清或無蛋白血濾液,按照歷史的經(jīng)驗實驗動物的其他部分也就廢棄不用了。根據(jù)我實驗室近幾年的反復(fù)探索,證明了肝臟組織用三氯醋酸破壞肝組織的酶且沉淀蛋白質(zhì)而保留糖元,此肝勻漿經(jīng)過濾紙過濾后可長期保存而較少損失有效成分糖元??蓾M足生化實驗課程《肝糖元的提取與鑒定》的要求。
生化實驗中經(jīng)常利用動物組織研究組織細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)代謝的途徑、酶系的作用以及從組織中提取各種代謝物質(zhì)和有關(guān)酶等。在取動物的各種組織和器官時,應(yīng)該在動物被處死后立即迅速取出并加以適當(dāng)處理。因為組織離體后因為時間過久都要發(fā)生變化,例如組織中的某些酶會因放置過久而變性導(dǎo)致失活等。取出的臟器或組織可根據(jù)不同實驗要求,采取不同方法制備成所需的組織樣品。傳統(tǒng)的做法是動物的血液未被利用而白白丟棄,受科研工作的啟發(fā),我實驗室將此血液收集,制備成血漿、血清或無蛋白血濾液,再分裝成5ml~10ml不等的小包裝,并標(biāo)注其成分和采集時間-20℃凍存。主要滿足小專業(yè)學(xué)生實驗、開放性實驗以及彌補(bǔ)其他實驗樣品的不足。在高等教育擴(kuò)招的背景下盡量節(jié)約實驗動物的經(jīng)費(fèi)支出。
在實驗課程《酮體的生成與利用》中,巧妙利用新屠宰的生豬(其基因較大白兔跟接近人類)的肝臟和肌肉組織來滿足學(xué)生實驗,效果較大白兔的組織勻漿更顯著。
優(yōu)秀的模擬實驗多媒體課件,是模擬實驗替代動物實驗成功的保障。利用計算機(jī)多媒體技術(shù)來輔助實驗教學(xué),開發(fā)和使用模擬動物實驗課件。學(xué)生可以通過多媒體課件感受到生動而清晰的實驗過程,不受時空的限制,以視聽刺激為主,輔以實驗小組討論,反復(fù)體驗,可以達(dá)到理解記憶、深刻領(lǐng)會的實驗效果。
作為學(xué)校的基礎(chǔ)教學(xué)部門,依托機(jī)能學(xué)實驗中心良好的平臺,我們充分利用其儀器設(shè)備和動物資源,對實驗教學(xué)的改革既達(dá)到了生物化學(xué)實驗的目的,又節(jié)約了實驗經(jīng)費(fèi),說明這種方案是可行的。
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