医学生物化学实验

2024-08-05

医学生物化学实验(共8篇)

医学生物化学实验 篇1

英文名称:Medical Biochemical Experiment Technology周学时:0-3预修课程:分析化学、有机化学、生物化学

面向对象:临床医学(七年制)、预防医学、基础医学、口腔医学

内容简介:通过本课程的学习,使学生掌握生物化学的基本原理,方法和技术,为从事医学教学,科研和临床工作打下坚实的基础。

选用教材或参考书:

自编实验教材。

课程号:18121790课程名称:医学生物化学实验学分:1.5

英文名称:Medical Biochemical Experiment Technology周学时: 0-3预修课程:分析化学、有机化学、生物化学

面向对象:临床医学(七年制)、预防医学、基础医学、口腔医学

一、教学目的和基本要求:

通过本课程的学习,使学生掌握生物化学研究的基本原理、方法和技术,为从事

医学教学、科研和临床工作打下坚实的基础。

二、主要内容及学时分配 :

每周8学时,共6周,共计48学时

主要内容:

实验

一、动物细胞中蛋白质的提取及含量测定

实验

二、真核细胞染色体DNA提取及含量测定

实验

三、SDS电泳测定蛋白质分子量

实验

四、酶动力学实验

实验

五、层析技术应用

实验

六、从豆科植物中提取植物凝集素并鉴定

三、教学方式:

课堂讲授、小组讨论,2人一组

四、相关教学环节安排:

小班教学,每班不多于32人

五、考试方式及要求:

以期终实验的理论考试以及每次实验报告及实验操作、考勤等为依据确定成绩。

六、推荐教材或主要参考书:

医学生物化学实验 篇2

1 改进实验内容

古人云:“授之于鱼, 一饭之需;授之于渔, 终生受用”。由于生命科学的迅猛发展, 传统实验教学的内容已经跟不上前进的步伐。多开展综合性、设计性实验而逐步淘汰验证性实验, 使实验内容和操作紧密相连, 整个实验内容可囊括生物化学及分子生物学的基本理论和技术, 如DNA的提取, 基因克隆, 这样可以保证学生有较完整的科学实验思维和思路, 同时, 要充分考虑学生操作中可能出现的各种问题的原因, 应有正确的理论推导, 使解释具有说服力[1]。增加设计性强的实验, 提高了实验的难度[2]。务必使学生改变仅看书而不动脑筋思考问题就能完成实验的思维模式。比如:将血清蛋白质的纯化及电泳两个小实验综合在一起, 组合成一个“大而完整”的实验;将针对研究生开设的分子生物学实验运用到本科实验教学中, 锻炼部分学有余力的同学查找资料、设计实验的能力, 最后在老师的辅助下完成。通过对实验内容的更新, 将有利于提高学生创新思维, 使学生更好地掌握实验原理和实验技术。

2 改革教学方式

要贯彻一种“学生为主, 教师为辅”的教学理念, 将与临床、日常生活密切相关, 学生熟知的例证联系起来, 并考虑学生所在年龄段适当地采用启发式、提问式的方式引入课堂, 激发学习兴趣, 学生积极动手, 善于发现并解决问题, “摸着石头过河”式地完成实验, 促使整个实验过程都具有探索性、挑战性。这样既锻炼了学生获取知识的能力, 又有助于学生对知识的理解, 记忆牢固, 并能灵活运用。

通过介绍实验与临床、科研的联系而激发学生的求知欲, 不少学生觉得生物化学实验在其今后工作中意义不大, 不予重视, 因此要着重强调实验相关技术广泛应用于临床实践和科学研究中[2], 如:血糖、尿糖的检测, 对辅助诊断糖尿病的发生、发展、治疗等有极其重要的意义;DNA的提取、PCR等不仅是科研的常规技术, 在临床上也得到广泛的运用, 比如亲子鉴定, 病毒检测, 疾病诊断等, 这样让学生体验到学有所用的乐趣, 对提高学习效率不失为一个行之有效的办法。

在教学过程中综合应用投影、录像、CAI课件等工具, 将抽象、理论的东西形象化、具体化的辅助教学手段[3]。因此, 借助多媒体课件的图片、声音、动画等, 动态演示抽象的反应过程, 便于学生理解。例如PCR的原理及具体过程, 学生很容易建立起感性认识, 提高学习兴趣。但是, 多媒体教学也存在其局限性, 提倡教师采用现代与传统教学方法相结合的方式。在继续发挥传统教学手段所具有的概括性强、形象直观等优点的基础上, 教师可将每节课的主要内容以板书的形式写在黑板左侧, 并标示出重点和难点。对于一些如血糖测定, 蛋白质的醋酸纤维薄膜电泳等重要的过程, 应该把每个反应步骤边讲边写在黑板上, 方便学生理解和记忆。学生遇到问题, 教师及时给予引导并最终得以解决, 以便学生加深对知识的理解。

3 完善实验成绩的考核方式

传统的实验考核方式近对学生的实验报告进行打分, 这种做法欠佳面, 无法全面真实地反映学生的综合成绩, 也不能评价学生的实验积极性和动手能力, 从而不利于培养学生的学习兴趣和提高学生对生物化学实验的重视程度[4]。生物化学实验成绩应该由四个部分组成, 包括:出勤率, 实验报告成绩, 课堂讨论表现, 实验操作技能。其中实验操作技能注重学生的手工操作和仪器操作。个人认为, 实验报告所占比例不应该超过60%, 其中以学生对实验的分析讨论最为重要。课堂讨论方面, 对于积极思考问题, 提出问题, 回答问题的同学进行加分。在具体实验过程中, 带教老师要勤走动, 多观察, 及时纠正学生不规范甚至错误的操作, 做到随时解惑答疑。每次实验课结束前, 应对目的、内容、过程、结果等进行归纳总结, 并对实验过程中出现的问题予以分析以加深学生的印象;每次实验开始前, 应该对上一次实验报告进行评价和分析, 指出存在的问题, 对表现优秀的同学加以表扬。及时公布通过考勤、实验报告、课堂表现、操作技能等综合而得出的每次实验成绩, 以便学生及时了解自己的不足并加以纠正。

随着社会的发展, 生活水平不断提高, 疾病的预防、诊断及治疗手段不断进步, 基因诊断、基因治疗等技术兴起, 应特别重视医学生对生物化学实验方法和技术的掌握, 以适应现代科技的步伐。作为一名高校教师, 应在实际工作中不断总结经验, 积极探索, 从而完善自我, 对教学水平的提高贡献自己的有限力量。S

参考文献

[1]程筱雯, 朱华庆, 周青, 汪渊.关于医学生物化学和分子生物学教学改革的探讨[J].安徽医药, 2006 (1) :72-73.

[2]严玉霞, 林春兰, 吴志慧.医学生物化学实验教学探索[J].西北医学教育, 2008 (4) :764-765.

[3]陈瑾歆.医学生物化学教学改革探索[J].西北医学教育, 2009, 17 (6) :1178-1179.

医学生物化学实验 篇3

关键词:生物化学 实验 改革

生物化学是医学院校的必修基础课。随着科学技术的迅猛发展,生化与分子生物学实验技术已渗透到医学学科的各个领域,成为诊断、治疗、预防疾病以及临床实验研究的重要手段。因此提高生化实验教学质量,进行教学改革就是生化实验教育工作者要探讨的重要课题。

目前,生化实验多是采取传统的教学模式,虽然具有直接明了的优势,但在一定程度上不能积极调动学生的主观能动性,效果受影响。为此,本教研室结合新兴医学院校的特点,对生化实验的教学进行了一定探索并总结以下几点体会。

一、优化实验内容,增加综合性、设计性实验

加大综合性、设计性实验比例,重点培养学生独立完成实验内容、学会分析、研究和排除实验中出现的故障、解决问题的能力。我们结合实验室现有条件,设立综合性实验项目如:醋酸纤维薄膜电泳分离血清蛋白质及其含量测定;质粒DNA酶切、连接、转化及重组体筛选等。内容包括了电泳、蛋白质含量的测定、质粒的制备等。这些实验内容难度中等,一般涉及多个知识点,相互有联系的实验重新整合成综合性实验,将生物化学与分子生物学知识在一个实验中系统连贯的体现出来。同时,减少了重复学时,也可节省实验耗材,提高学生动手实践能力。在开展设计性实验时,可向学生布置实验题目,学生通过查阅文献,细化实验方案。教师审阅后,学生即可展开实验。从溶液的配制到具体的各项操作,均由学生独立完成。实验完成后,要求学生如实记录实验结果,对实验所涉及的理论、操作方法和出现的错误进行讨论和分析,提出相应的解决办法。这样有利于学生综合能力的提高,也有利于培养学生创新能力、实践能力、分析和解决问题的能力。

二、明确实验目的,严格要求学生

实验课是理论的延伸,同时又是巩固运用知识、锻炼能力、培养学生严谨的科学态度的一个重要途径。有的学生懒散随意,在实验操作时不按要求操作,严重影响了实验课堂秩序和实验教学质量。因此,要端正学习态度,严格要求学生遵守课堂纪律,规范实验操作,提高学习意识。

(一)要求学生进行实验预习

课前预习是实验成功的重要保证,学生不仅要预习实验的各项内容,更要预习与实验相关的理论知识,做到心中有数。教师通过课前提问帮助学生回顾知识点,使学生形成一个比较清晰的认识,再做实验,就能达到较好的学习效果。

(二)规范示范操作,提高学生实验技能

规范的操作,是一个实验成功与否的关键。为了提高教师的实验操作能力,教研室在每次实验前都要进行预讲预做。对整个实验过程从讲授开始到实验操作,完全按照上课流程演习一遍,这样最大限度地减少课堂中可能出现的问题,如试剂的纯度、仪器的使用温度、操作熟练程度等。通过预实验,及早发现实验中可能会出现的问题,了解实验的每一个细节,这样才能在教学过程中及时发现学生出现的问题并给予解决。

在第一次生化实验时就应使学生学习规范的基本操作方法。如玻璃仪器的清洗、刻度吸量管及微量加样器的正确量取、溶液的混匀法等,然后学生再通过大量的时间进行实践。同时,每次实验教师进行巡查指导,纠正学生错误操作,为今后的实验及科研打好基础。

(三)及时小结,提高学生分析解决问题能力

每次实验结束后,教师引导学生对实验中的现象及实验结果进行分析。对实验结果,实事求是的记录,对不成功的结果启发学生分析,剖析失败的原因,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。此外,教研室为各实验室都配备了一本记录本,记录实验课及实验报告中学生出现的相关问题,在本次或下次课前针对这些问题给予解答,通过及时的进行反馈进一步将提高教学质量落到实处。

三、改进考核制度,促进学生成绩的提高

改进评分制度,推动教学改革的深入进行。教研室将实验成绩以形成性评价的方式并入学科总成绩。实验成绩由课堂操作成绩、实验报告成绩、实验考试成绩构成。课堂操作成绩是教师根据学生在课堂中听课情况、动手积极与否、操作有无错误以及结果是否合理等方面进行综合评价;也可在课堂上抽查学生做某一项实验操作,考察学生对实验技术的熟悉及掌握情况。在本次课后结合出勤,对每位学生评分。学生在实验完成后,以实验报告的形式对本次实验的过程及结果进行记录并总结,教师再对其点评、计分。对学生在实验操作中及实验报告中出现的问题,教师要进行记录,并在下一次实验授课前进行统一反馈。最后,在本期实验课程结束后,组织实验现场考核,来检验学生学习效果。

四、开放实验室

在实验室条件允许的范围内,提供实验平台,如场地、试剂、仪器设备等,配备教师进行全程指导,内容为现阶段所讲授的实验内容及其拓展与延伸。实施时,采取学生自愿报名,可以选择实验室提供的实验项目,也可选择自己感兴趣的实验项目进行相关的研究。通过开放实验室,弥补部分专业实验学时有限的缺陷,实现以人为本的个性化教育。

总之,通过以上方法的实施,不仅促进学生综合素质和创新能力的提高,同时也为医学基础教育改革和全面提高学生综合素质起了推动作用。

参考文献:

[1]贾连群、柳春、王艳杰等.《生物化学》实验教学改革的思考[J].辽宁中医药大学学报,2008(10).

[2]刘美玲、刘立鹏、田智等.医学生生物化学实验兴趣的培养[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2010(12).

[3]梁亦龙、谢永芳、舒坤贤等.改革生物化学实验教学提高学生综合素质[J].实验室科学,2008(1).

作者简介:

王琳(1986— ),女,硕士,研究方向:生物化学教学与研究。

生物医学电子实验体系研究论文 篇4

1实验内容及方案的设计

本实验系统采用相应的传感器对人体心电、脉搏、呼吸等医学信号进行采集,采集的信号经放大滤波、信号调理后,通过dsPIC30F4011单片机处理,利用一定的通信协议发送到上位机,由上位机实现信号的显示。

1.1传感器

考虑到现阶段对人体心电、脉搏、呼吸信号进行采集的各种传感器的种类繁多[7],结合实际的实验条件及可操作性,心电信号采用最为常用的心电夹进行采集,脉搏信号采用透射式光电脉搏传感器采集,呼吸信号采用热敏电阻式传感器采集。在传感器选型的过程中可以对生物医学相关的传感器知识进行扩展,如介绍各种传感器的原理、种类、用途等,丰富学生的专业知识以及对传感器的认识。

1.2信号放大滤波电路

传感器的输出信号一般幅值较小,需要经过相应的放大滤波电路[8]。在实验中,心电、脉搏、呼吸等信号频率不同,而且相应传感器输出的幅值也不同,因此放大滤波电路的参数指标也要求不同,如放大倍数、滤波带宽、截止频率等。对学生而言,在实验中设计3个不同参数的放大滤波电路需要花费大量时间,考虑到有限的实验学时数,我们采用现有的放大倍数可调、滤波参数可调的专用集成模块来完成相关信号的放大滤波处理。该模块主要侧重培养学生电路调试及信号测试能力。

1.3信号调理电路

在实验过程中会遇到放大滤波后的信号电压与单片机集成的A/D转换器要求的转换电压不匹配的问题[9-10],需要对放大滤波后的医学信号进行信号调理,使其符合A/D转换器转换电压的`要求。信号调理电路是模拟电子技术的一个重要的知识点,通用的信号调理电路较多,如采用电阻分压及电压跟随器组合进行信号调理[11-12]。具体实验中,我们选用由OP07与INA114组成的电路来完成信号调理,如图2所示。图2中的IN+和IN-表示经过放大滤波后传感器信号正端和负端,OUT1输入到dsPIC30F4011单片机集成的A/D转换器进行转换。通过调节R2的阻值来改变INA114第5脚REF的电压值,随着REF电压的变化,OUT1输出势必会有一个电压的抬升,来满足A/D转换器输入的要求。同时,要充分考虑上一级专用放大模块的放大倍数,放大倍数过大,信号调理就失去了作用,放大倍数过小,则不能充分发挥A/D转换分辨率的优势。例如:经放大滤波后的心电信号幅值范围为-1.5~+1.5V,在理想状态下,调节REF电压为1.5V时,OUT1输出范围为0~+3V满足dsPIC30F4011单片机A/D转换输入的要求。

1.4dsPIC30F4011单片机处理电路

结合实验条件及学生所学的单片机类型,实验中,选用dsPIC30F4011设计单片机处理电路。dsPIC30F4011是Microchip推出的一款16位的自带DSP引擎的单片机,内部集成了10位高速A/D转换器、UART模块、30个中断源及7个中断优先级设计模块、I/O复用等功能[13]。1.4.1单片机硬件电路设计实验中完成单片机硬件电路设计、焊接调试需要花费大量的时间,为此学生可在现有的开发装置上利用跳线的方式完成硬件电路设计。图3为本实验系统所用的单片机硬件电路,IN1、IN2、IN3分别连接心电、脉搏、呼吸信号,经过放大滤波模块、信号调理模块处理后的信号。单片机利用UART模块经串口电压转换芯片MAX3232与上位机进行命令的解析及数据的传输。1.4.2单片机软件程序设计dsPIC30F4011单片机软件设计在Microchip为其所有的开发工具研发的MPLAB集成环境中完成[13]。实验中,学生设计的单片机软件应实现以下功能:单片机通过通信协议接收上位机传输的数据,同时对传输的数据进行命令解析,当解析到开始进行数据采集命令后,启动A/D转换子程序;A/D转换子程序中,依次对心电、脉搏、呼吸信号进行A/D通道选择、采集、标志并存储到相应的通道缓存区中,例如在对心电信号采集时,通道缓存区中的16位数标志为“000001”(通道数)+10位A/D转换后的有效数据。在A/D转换完成且转换后的数据填满相应的通道缓存区后,单片机根据数据传输协议将3个通道缓存区中数据依次发送到上位机,上位机在接收完成数据后同时发送下次采集命令或停止命令。单片机软件实现的功能是唯一的,但实现的编程思想是灵活多样的,如软件设计采用中断嵌套或采用优先级由高到低或采用查询等待,每种软件编程思想都能实现系统要求的同一功能。这样设计实验,有利于挖掘学生软件编程潜力,充分发挥学生的主观能动性,锻炼学生的自主学习和创新能力。以下采用中断优先级由高到低编程思想为例作具体说明。系统的软件设计主要由:主程序、A/D转换子程序、串口通信等程序构成。(1)主程序。整个系统的运行需要对单片机一些资源进行初始化,如I/O初始化、系统时钟选择初始化、中断优先级初始化等。初始化中,串口通信中断、A/D转换中断、CPU内部中断三者中断优先级由高到低。主程序控制流程如图4所示。(2)A/D转换子程序。实验设计中要求对心电、脉搏、呼吸3种信号完成数据采集,考虑到3种信号的频率(分别为0.05~100Hz、0.3~3.33Hz、0.3~10Hz)相对较低,可采用适当的A/D数据采样率。本例A/D数据采样率为75kS/s,采样方式为三通道逐次采样,即每个通道理论采样为25kS/s。每个通道A/D转换后数据缓存区设为16个字长,每个通道填满相应的数据缓存区视为1次采集的结束。图5所示为A/D转换流程图。(3)串口通信子程序。为了让单片机及时地接收到上位机发送的指令,以及将A/D转换后的数据有效地上传上位机,本实验系统中上位机与单片机采用全双工异步串口通信,程序命令接收、数据发送流程如图本例中指令作为控制系统有效运行的唯一识别条件,同时缓存区数据能否及时上传将影响A/D采样率及整个系统的协调运行,因此将串口通信的中断优先级设置为最高级,通过串口中断来完成命令解析及采集数据的上传。

2实验系统测试结果及扩展

本实验系统要求采集的心电、脉搏、呼吸3种信号在上位机显示,为此需设计相应的上位机软件来配合单片机实现数据的接收显示、命令的传输等功能。学生需要对计算机编程语言有深刻的理解才能完成上位机软件编程。考虑到学生掌握程度的差异,在实验中,一般提供具有通行协议的现成软件来配合完成,学生只需按照提供的通行协议来完成单片机串口通信编程便可实现上位机与单片机的数据交互。本实验系统经过适当的变换和扩展还可以用于其他课程设计或实验中。本实验是在固定采集频率下对3种信号进行采集的,在具体实验中可扩展为通过上位机发送命令的方式改变数据采集频率,达到可调采样频率的目的。

3结束语

医学生物化学实验 篇5

实验动物学是生命科学研究的基础和重要支撑条件。目前,几乎所有的生命科学领域的科研、教学、生产、检定、安全评价和成果评定都离不开实验动物,实验动物被称为“活的仪器”,有着不可替代的作用。在现代科学的带动下,实验动物学已发展成为一门综合性的新兴学科,其发展和应用程度被作为衡量一个国家、一个地区、一个部门或行业,特别是生物医学发展水平的重要标志。

21世纪将是高科技激烈竞争的年代,现代医学及生物高科技已成为时代竞争的热点和制高点,因此,实验动物科学倍受重视。发达国家每年都投入大量资金,以促进实验动物学的发展。实验动物在科学研究中占有重要地位,如美国生物科学课题投资的40%涉及实验动物,60%的生物学课题需要实验动物。美国肿瘤研究中心,每年的研究经费为2.2亿美元,而需要利用实验动物进行研究的课题占1.4亿美元。有人统计,我国生物医学科研课题的60%以上需要实验动物。由此可见实验动物在科学研究中所占的重要位置。1.生物医学方面

实验动物学与医学、生物学的关系尤为密切,生物医学上的许多重大发现和成就都与实验动物息息相关。正如巴甫洛夫所说:“没有对活动物进行的实验和观察,人们就无法认识有机界的各种规律。”对于医学科学来说,探讨危害人类健康的各种疾病的发病、治疗与治愈机制及其生理、生化、病理、免疫等方面的机制,无一不是通过动物实验而阐明或证实的。如在癌症的研究中,由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物,对各种肿瘤的致癌原因,尤其是化学致癌物质、病毒致癌,肿瘤的病毒、免疫、治疗等方面研究有了极大的进展。计划生育研究中有相当大的工作量是在动物身上完成的。外科中器官的移植,必须先在动物身上反复进行实验。其它疾病,如高血压、动脉硬化、肥胖症、糖尿病、肝炎、老年病、艾滋病等都需运用相应的动物模型来进行实验研究,来阐明各方面的机理,最后达到治疗和预防的目的。目前,对于生物学的研究已进入分子水平,而这一领域大部分研究材料也是来自实验动物。

2.制药和化工方面

实验动物在制药工业方面的应用非常广泛,新药的研制,必须通过安全性试验,其中包括动物的急性、亚急性及慢性毒性试验,三致试验(致癌、致畸、致突变),有的还要利用实验动物模型进行效果试验,证明对机体无毒性或安全可靠、有效后方能申请报批,否则可能会给人类造成不可挽回的恶果。如1962年西德某药厂生产一种反应停(Thalidomide)药物给孕妇使用,结果造成畸胎儿发生率增高,给子孙后代带来灾难。药品出厂前,每批都要用实验动物进行检测,以确保绝对安全。化工产品的毒副作用对生命的影响,都是从动物实验中获得的结果。因此,实验动物在医药、化工领域里被称为“有生命的试剂”,是各种药理、毒理实验工作的重要条件,成为衡量医药、化工科学技术水平的重要标准。

实验动物也是医药工业上生产疫苗、诊断用血清、某些诊断用抗原、免疫血清等的重要材料,都是将菌毒种等接种于动物体内而制成。例如:从牛体制备牛痘苗,猴肾制备小儿麻痹症疫苗,马体制备白喉、破伤风或气性坏疽等血清,金黄地鼠肾制备乙脑和狂犬病疫苗,小鼠脑内接种脑炎病毒后的脑组织制备血清学检验用的抗原等。

3.在农牧科学方面

农业上大量使用化肥和农药,对残毒的分析检测离不开实验动物。安全性评价居农药研究开发的首位,必须用高质量的实验动物进行三致试验,急性、亚急性、慢性毒性及迟发性毒性,联合毒性,世代繁殖毒性等试验。新农药的研究开发往往因为它对人类健康有危害而告失败,因此,研究的成功率仅占合成化合物的1/30000,研究周期约需7~8年。没有合格的实验动物来做试验,而造成经济上和时间上的损失是十分惊人的。如过去大量使用有机氯农药、杀虫日米、杀蟥剂等都因后来发现有致癌作用而停止使用,但有的已对环境造成了污染。

实验动物在畜牧科学方面的应用,主要范围是疫苗制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、饲料营养分析、饲料添加剂、兽药的有害影响等试验,保证畜牧业的健康发展和肉、奶、蛋等畜产品的安全性。

4.轻工业科学方面

人们的吃穿用,包括食品、食品添加剂、皮毛及化学纤维、生活日常用品、各种化妆品等,特别是化学制品有害成分的影响,都要用实验动物进行安全性试验,证明对人体确实无急慢性毒副作用,无致癌、致畸、致突变作用后,方能生产和供应市场。

5.在重工业和环境保护方面

对重工业有害物的鉴定和防治,对整个环境的保护,包括废物的、气体的、光辐射的、声干扰的等方面的研究工作中,实验动物都是重要替代者。

6.在国防和军事科学方面

各种武器杀伤效力,化学、辐射、细菌、激光武器的效果和保护,以及在宇宙、航天科学试验中,实验动物都作为人类的替身提供了大量有价值的科学数据。

7.其他方面

在商品鉴定和国际贸易中,已把实验动物鉴定列为法规,它直接影响着对外贸易的数量、质量和信誉。实验动物还在交通、建筑、海洋、石油等方面具有广泛的应用。实验动物的特点决定了它应用的广泛性,因为它具有微生物和遗传背景明确,模型性状显著且稳定,纯度高,敏感性强,反应性一致,重现性好以及繁殖快、产仔多,价格相对低廉等特点。在科学研究中,它成为“活的试剂”、“活的精密仪器”,实验动物科学的发展对科技进步和经济发展起了很大的推动作用,发展实验动物科学具有重大的现实意义和深远的战略意义。

动物模型的意义

在生命科学领域中,实验研究是学科发展的基础,尤其是动物实验,是生命科学实验研究中的重要组成部分。对实验动物进行科学的繁育,以及实施严格的质量监测和管理,其目的就是使动物实验研究准确无误而更接近真实,使实验结果具有科学性和重复性。在动物实验中人们发现,动物在生命活动中的生理和病理过程,与人类或异种动物都有很多相似之处,并可互为参照,一种动物的生命活动过程可以成为另一种动物乃至人类的参照物。这样就赋予动物实验更广泛的意义,也使动物模型的建立成为可能。

科学研究是探索未知,实验研究的结果往往会出乎意外,不受人为的控制,所以关乎人类本身的研究,在人体上进行试验,风险很大;对一些数量很少的珍稀动物,或一些因体型庞大,不易实施操作的种类,往往用取材容易,操作简便的另一种动物来进行实验研究,代替人类或原来的目标动物,这就是动物实验。为了保证这些动物实验更科学、准确和重复性好,用各种方法把一些需要研究的生理或病理活动相对稳定地显现在标准化的实验动物身上,供实验研究之用。这就称之为动物实验中的动物模型。

生物医学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,要深入探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行。可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究,进而推用到人类,探索人类生命的奥秘,以控制人类的疾病的衰老,延长人类的寿命。

人类疾病的动物模型(AnimalModelofHumanDiseases)是生物医学科学研究中所建立的具有人类疾病模似性表现的动物实验对象和材料。使用动物模型是现代生物医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究防治措施。

长久以来人们发现,以人本身作为实验对象来推动医学的发展是困难的,临床所积累的经验不仅在时间和空间上存在着局限性,许多实验在道义上和方法学上还受到种种限制。而动物模型的吸引力就在于它克服了这些不足点,其在生物医学研究中所起到的独特作用,正受到越来越多的科技工作者的重视。动物模型的优越性主要表现在以下几下方面。

(一)避免了在人身上进行实验所带来的风险

临床上对外伤、中毒、肿痛病因等研究是有一定困难的,甚至是不可能的,如急性和慢性呼吸系统疾病研究进很难重复环境污染的作用。辐射对机体的损伤也不可能在人身上反复实验。而动物可以作为人类的替难者,在人为设计的实验条件下反复观察和研究。因此,应用动物模型,除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径,甚至为了研究需要可以损伤动物组织、器官或处死动物。

(二)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来

临床上平时很难收集到放射病、毒气中毒、烈性传染病等病人,而实验室可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复制出来。

(三)可以克服人类某些疾病潜伏期长,病程长和发病率低的缺点

一般遗传性、免疫性、代谢性和内分泌等疾病在临床上发病率很低,例如急性白血病的发病率较降,研究人员可以有意识地提高其在动物种群的中发生频率,从而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白细胞减少症和自身免疫介导性疾病等。

临床上某些疾病潜伏期很长,很难进行研究,如肿瘤、慢性气管炎、肺心病、高血压等疾病,这些疾病发生发展很缓慢,有的可能要几年、十几年、甚至几十年。有些致病因素需要隔代或者几代才能显示出来,人类的寿命期相对来说是很长的,但一个科学家很难有幸进行三代以上的观察,而许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是容易的,如果使用微生物甚至可以观察几百代。

(四)可以严格控制实验条件,增强实验材料的可比性

一般说来,临床上很多疾病是十分复杂的,各种因素均起作用,患有心脏病的病人,可能同时又患有肺脏疾病或肾脏疾病等其他疾病,即使疾病完全相同的病人,因病人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同,对疾病的发性发展均有影响。采用动物来复制疾病模型,可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物,用单一的病因作用复制成各种疾病。温度、湿度、光照、噪音、饲料等实验条件也可以严格控制。

无论营养学、肿瘤学和环境卫生学等方面,同一时期内很难在人身上取得一定数量的定性疾病材料。动物模型不仅在群体的数量上容易得到满足,而且可以通过投服一定剂量的药物或移植一定数量的肿瘤等方式,限定可变性,取得条件一致的模型材料。

(五)可以简化实验操作和样品收集

动物模型作为人类疾病的“缩影”,便于研究者按实验目的需要随时采取各种样品,甚至及时处死动物收集样本,这在临床是难以办到的。实验动物向小型化的发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。

(六)有助于更全面地认识疾病的本质

临床研究未免带有一定的局限性。已知很多病身体除人以外也能引起多种动物感染,其表现可能各有特点。通过对人畜共患病的比较研究,可以充分认识同一病原体(或病因)对不同机体带来的各种损害。因此从某种意义上说,可以使研究工作升毕到立体的水平来揭示某种疾病的本质,从而更有利于解释在人体上所发生的一切病理变化。

动物疾病模型的另一个富有成效的用途,在于能够细致地观察环境或遗传因素对疾病发生发展的影响,这在临床上是办不到的,对于全面地认识疾病本质有重要意义。

医学生物化学实验 篇6

一、化学实验操作技能的结构分析

加涅认为,操作技能可分为智慧技能和动作技能。智慧技能包括对操作中实物呈现不同刺激的辨别及动作步骤的理解与掌握。动作技能指对一系列动作操作的熟练掌握。由于操作技能复杂程度不同,智慧技能和动作技能在不同实验中地位也不同,据此可以将操作技能划分为初级和高级两个层次。

1.初级操作技能

初级操作技能指基本动作的习得占主要地位的操作技能。对智慧技能的要求比较简单,只需学生对外在刺激进行简单的辨别并对程序进行简单的记忆即可。实验的主要任务是训练学生的动作技能。

2.高级操作技能

高级操作技能是智慧技能占主要地位的操作技能。智慧技能是各局部动作的协调,并将它们组合成整体的技能。高级操作技能训练的前提是已掌握大部分动作技能,只需要少部分新的局部动作技能的训练,相应的教学任务主要是训练学生的智慧技能。

二、化学实验操作能力的培养

1.深化学生对实验技能重要性的认识

(1)课堂教育。在理论课教学中,教师要有意识地向学生灌输实验技能操作对化学学习的重要性。规范实验操作技能是进行一切科研探究活动的基础,也是学习后续各学科基础知识和基本技能的保障。在医用化学课堂教学中,笔者经常将医用化学中的定量概念与实验操作联系起来。

(2)课外教育。学生工作部门要加强学生对职业教育学习方式的转变,改变长期形成的“重理论,轻实践”的思想观念,强化学生的实验动手意识。学校教学部门应积极推动教学单位与负责学生工作的职能部门联合,建立相关的活动机制,出台引导性措施,加强学生与专业教师的联系,积极参加科研项目,增强学生对实验课及实验操作技能的`重视程度。

(3)加强教师指导作用。化学实验大纲前面几个实验都是基本操作技能练习,从药品的称量练习、玻璃器皿的洗涤、各种气体的制备练习到标准溶液的配制,最后还涉及有机实验的相关实验,这些基本操作技术看似简单,但做起来却不容易,要做到准确、规范、熟练,必须耐心地、循序渐进地加以训练。

2.以学生为主体,丰富实验内容,提高学生动手能力

(1)扎实掌握基本实验。基础实验主要为医用化学相关的验证性实验,一次实验课包括实验前、实验中、实验后三个过程。每次正式实验课之前,教师应引导学生利用课余时间分组、分次,提前准备实验课所需的实验器材、试剂及使用仪器等。实验中,教师督促学生认真完成实验内容,仔细分析实验结果,同时要求学生在实验中有条不紊。当实验结果与预期不符时,鼓励学生分析原因。实验结束后的工作主要包括玻璃仪器的清洗和干燥、试剂的摆放和贮存、仪器的调校保养、废液污染物的处理等,这使学生对实验有了更加清楚而全面的认识。

(2)自主设计综合实验。自主设计综合实验是以基本实验为基础,学生自由选择感兴趣的实验内容,鼓励学生自主创新。自主设计实验的综合性、研究性和设计性均较强。学生以小组为单位,自主选择实验内容,设计实验方案,提交设计报告。

(3)完善操作考核制度。及时的实验操作考核可以帮助教师了解学生的技能掌握情况,进而调整教学具体计划和方式。具体考核学生对一个实验完整操作的熟练程度,对实验过程中现象的解释和实验结果的预测与分析。实验考查不仅能体现学生的操作能力,又能发现学生平时的实验习惯,极大地提高了学生的学习主动性和积极性。

3.课堂实验与医院见习相结合

将医院见习变为化学实验课的组成部分,不仅可以提高学生的热情,进一步强化其独立操作的能力,更有利于医学护理专业学生更好地适应未来的工作环境。同时,医院见习能使学生提前了解岗位基本职责,熟悉各种常用的仪器设备,极大地增强他们对专业课的学习兴趣,拓宽了学生视野。

化学实验操作技能的培养看似简单,做起来必须耐心、循序渐进地加以练习。它给学生留有较充分的思维空间,能够充分发挥学生的主观能动性,调动学生思维的积极性和主动性。

医学生物化学实验 篇7

一、实验室的规范管理

实验室是实验教学的场所,实验室的管理是否完善直接影响到实验教学的效果,因此必须加强管理使实验室规范化。我院生物化学实验室主要有常规教学实验室与开放性实验室,如何加强管理使实验室规范化呢?常规教学实验室主要根据授课计划内容配套全部设施,包括上课所需要的冰箱、通风橱、紫外分光光度计、高速离心机、低速离心机、水浴锅、电泳仪以及PCR仪等。除此之外,还有实验基本的耗材例如试管架、玻璃试管、玻璃滴管、离心管、洗耳球、移液管、玻璃棒、EP管架等。开放性实验室则相当于一个小型研究场所,除了配置常规的基本设施外,还需配套一些比较昂贵的仪器、常规使用的试剂与耗材,以及实验准备过程中需要用到的仪器例如电子天平、微波炉等。除了上述用品外,每个实验室都需要及时补充试管刷、洗衣粉、扫帚、拖把、抹布等日杂耗材。为了实验课能顺利进行,实验技术人员上课前要检查清点,下课后要清理收拾并且监督学生做好卫生工作,日常工作中要查漏补缺,尤其要注意水电安全问题。实验室管理工作尽管烦琐,也必须引起重视,应加强管理使其规范化。下面举例说明实验室管理不规范的后果。假如上课需要使用水浴锅,而课前检查时未发现水浴锅没有水,那么上课过程中就会出现水浴锅干烧事件。常规教学实验室由于实验技术人员的努力极少可能出现这样的事件,而开放性实验室主要是学生课后使用,就更加要加强管理使实验室规范化,例如入室前培训、入室登记、实验结束后需经严查才能离场。

二、实验仪器管理

生物化学实验涉及到的大部分仪器如上所述,现在详细讲述如何规范管理仪器。(1)所有的仪器都要做好使用登记,具体包括使用时间、使用前与使用后仪器的状况、使用人姓名等;(2)部分开放性实验需要用到的仪器,例如高压灭菌锅,不允许学生单独操作,必须在教师的指导下进行操作;(3)学生上课过程中经常使用到的仪器,例如紫外分光光度计、水浴锅、离心机等必须按照实验室仪器操作步骤进行,带教教师要检查与监督;(4)仪器非人为损坏需要及时报修处理,不能影响后面的课程,人为损坏则需要赔偿损失;(5)实验技术人员要经常检查仪器的使用情况,尤其是开学与期末这两个时间段,开学后要检查所有仪器是否完好并且做好使用前处理,期末后要及时整理好仪器,例如水浴锅的清洗与排水,仪器电源是否都已关闭并且拔掉电源线等。

三、低值易耗品的请购与管理

生物化学实验课课时多,损耗大,因此每个学期都必须进行实验试剂与耗材的请购。低值易耗品的请购是每个学期末提前为下一学期做准备的。低值易耗品请购计划要严格把握请购量,既不能浪费也不能漏买。要做好低值易耗品请购工作,需要做到以下几点:(1)对下学期的实验内容熟悉,具体到每个实验内容,例如血糖测定实验需要哪些试剂与耗材;(2)对下学期做这个实验内容的学生人数有个大概的数量估计;(3)在不浪费的前提下多做一些预备,以防意外;(4)对库房存货做到心中有数,本学期剩余的试剂与耗材数量要清楚,预计下学期还需要请购多少比较合适等。

低值易耗品的请购需要经验,而管理方面则需要用心,主要需要做好出入库记录工作。对于耗材管理而言,要分门别类放置并且贴好标签,还要熟悉耗材的具体位置。而试剂的管理需要更加谨慎,例如酸碱腐蚀性试剂、有毒有害试剂、易燃易爆试剂等。要做好试剂管理工作,主要遵循如下几点原则:(1)试剂库房专人专管,责任到人,剧毒试剂要保险柜存放,两人以上保管;(2)试剂库房要远离明火、干燥通风;(3)普通试剂与毒麻试剂分开放置;(4)易挥发试剂如乙醚、盐酸等放置于通风柜;(5)固液试剂分开放置;(6)酸碱试剂分开放置;(7)特殊试剂需要冰冻保存的放于专门冰箱保存;(8)容易见光分解的试剂要避光保存;(9)统一编号所有试剂柜,在门上贴好标签例;(10)做电子版试剂汇总表,试剂出入库都需要在登记本登记后再在电子表汇总。

四、试剂的配制与分装

生物化学实验内容比较多,涉及到的试剂种类繁多,不同性质的试剂配制需要考虑许多因素:(1)根据实验试剂单位的要求,选择的称量与测量仪器与耗材不同,精确度要求比较高的选择带四位小数点的电子天平与合适的容量瓶,其他可以选择一位小数点的电子天平与合适量程的量筒即可;(2)根据需要配制的试剂的性质选择合适溶剂;(3)易挥发试剂的配制需要到通风橱操作,例如涉及到浓盐酸、乙醚、浓氨水等溶液的配置;(4)易燃易爆或者危害性比较大的试剂必须小心操作,例如浓硫酸的稀释顺序;(5)根据试剂酸碱性的问题需要考虑存放试剂的瓶子的性质,例如玻璃试剂瓶或者塑料试剂瓶;(6)见光易分解或者变性的试剂需要避光保存,分装时使用棕色瓶;(7)用于配制试剂的耗材例如烧杯、量筒、玻璃棒等需要清洗干净,以免污染试剂;(8)每次试剂的配制时都需要做好原始记录以便复查。

除了以上因素外,生物化学的大部分实验试剂由于需要分装使用,以及部分学生操作失误等原因,配制试剂时一般需要按照实际需求量的1.5~2倍来配制,以免试剂量不够影响实验教学效果或者造成不必要的浪费。例如双缩脲法测定蛋白质的实验中,每一组学生需要双缩脲试剂的量为30m L,一个本科班有60人即分为30个组,那么我们实际需要配制的试剂至少应该为30m L/组×30组×1.5=1350m L。而试剂分装问题也与试剂本身性质与使用量相关。上述的例子中的双缩脲试剂应该配套实验室分装为8套,用200m L的棕色瓶分装。另外,由于一些实验试剂的配制需要动物的组织或者鸡蛋等,例如蛋白质的沉淀与变性实验中的卵清蛋白试剂需要新鲜鸡蛋,酮体的生成与鉴定实验需要新鲜的瘦猪肉与猪肝等,因此实验技术员需要根据授课内容提前写好动物计划请购表。技术员要根据实验内容的要求,提前做好一个学期的动物计划总表,并且在相应的实验课前一周写一份具体的动物计划交到教务处。

五、预实验的重要性

所谓预实验是指在进行实验教学或者科学研究时,经常需要在正式实验前先做一次实验,简称预实验[3]。由于每次实验都会因为时间、温度、试剂批号、浓度与仪器等的改变而出现不同的实验结果,所以每一次实验之前都要认真地做好预实验[4]。预实验的进行不仅仅是实验技术人员的事情,而应该是实验技术人员与授课教师共同进行。如果预实验结果正常,那么说明这批试剂可以用于学生实验教学,如果预实验结果不理想,那么实验技术人员与授课教师要共同分析具体原因,一直到做出理想的结果为止。为了保证能有足够的时间解决预实验出现的问题,预实验需要安排在正式上课前一周进行比较合适。

六、实验的更新

随着科技的发展,很多实验向着更加简便、安全的方向发展。实验技术人员要紧跟科学技术发展,不断提高自身专业知识,通过不断的实验尝试使实验更简单、更安全、结果更明显。例如,PCR实验中凝胶的观察,以前都是用EB显色,而EB是致癌物,对人体有害。通过学习与实践,我们发现用核酸染料Gene Finder可以代替EB,而且相对EB安全许多,100m L凝胶加入1μL的核酸染料即可得到比较理想的图像。另外,酮体的生成与鉴定实验,以往都是用小鼠作为材料,但是经过我们的实验发现采用新鲜的瘦猪肉与猪肝作为材料,实验结果更加明显,而且实验过程更加简便等。

综上所述,生物化学实验是培养学生动手能力和创新意识的重要基础课程,做好生物化学实验准备工作意义重大。因此,实验技术人员要在思想上高度重视实验准备工作,努力提高业务水平,才能适应不断发展的教育事业,胜任实验教学的工作,进一步提高教学质量。

摘要:生物化学实验课是培养医学生的重要课程之一,其中实验准备工作是否充分,不仅影响了实验结果,而且直接影响了生物化学这门课程的教学质量。因此,本文以生物化学课程的实验准备为例,从多方面探索了如何做好实验准备工作。

关键词:实验准备,生物化学,医学院校

参考文献

[1]杨艳,刘晨光.如何改革生物化学的研究型教学[J].生命的化学,2015,35(2):294-297.

[2]石莹,段巧玲,张玉心,等.加强实验室管理,提高生物化学实验教学质量[J].基础医学教育,2011,13(10):922-924.

[3]王冰,李春梅,马晓凯,等.预实验在实验准备中的作用[J].卫生职业教育,2008,(18):26.

医学生物化学实验 篇8

关键词:生物医学工程 实验室建设 实验室管理 人才培养

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)12(b)-0216-01

在生物医学工程专业的本科教学中,如何培养不仅具备专业基础理论知识而且具备科学研究能力等的高级工程技术人才,对专业的发展和进步有着重大的意义。而实验室建设在学生的科学研究能力的培养上发挥着重大的作用。在实验室内,学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合,培养学生动手动脑能力,发现课堂所学原理的真正所用,并在此基础上进行创新。因此,建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于提高教学水平具有重要作用。

2 专业实验室的发展现状

十余年来随着生物医学工程专业实验室的不断发展壮大,管理方法落后、管理体系不健全、管理制度不完善等各个方面的弊端也不断暴露。

2.1 实验室设置理念陈旧

生物医学工程专业实验室的设置是根据培养方案的课程设置,分类归纳后对应相关课程建立的。这类实验室对于多学科交叉融合的专业在实验教学中显出力不从心。有些实验室所承担的教学任务太少;有些实验课程安排混乱,上课时间交叉,导致学生实验连续性差,不仅造成实验器材的浪费,同时学生的实验效果也会受到影响。

2.2 实验室管理人员的短缺

由于高校学生扩招及专业让人才的短缺,导致专门的实验室管理人员的缺乏。目前,生物医学工程专业实验室的有些实验室是由理论教师兼顾管理,这就在一定程度上造成了管理上的混乱,严重影响了实验室功能的发挥和完善。

2.3 实验设备的购置不合理

专业实验室的实验设备的购置,不仅要满足实验课程所需,还需要在专业性、实用性和创新性方面有所考量。目前,有些仪器设备使用率太低,不能充分运用到本科教学和科研活动中,造成了资源浪费。

3 专业实验室的建设与管理措施

实验室建设包括硬件建设和软件建设两个方面,硬件指的是实验室环境、实验设备等[1],软件管理包括建立健全实验室的各种规章制度,培养具有较高业务水平和高素质的实验室技术人才等[2]。根据生物医学工程的学科特点及实际情况出发,提出了几点改革措施:

3.1 教学团队型实验室设置

为了避免实验室使用不当、管理混乱的状况,提出利用实验教学团队来配置实验室的措施。由执行实验教学的骨干教师,可进行实验设备开发、维护的实验技术人员和进行实验室日常管理的实验人员组成的一支结构合理、相对稳定、业务过硬的实验技术队伍[3]。每个教学团队配置一个教学研究实验室,必修课程之外,各个实践环节由团队教师带领指导。这样,学生能够始终跟随教师参与到真正的科学研究当中,对于实验仪器也能充分利用,充分发挥实验室的功能。

3.2 完善设备管理机制

实验仪器设备的管理直接反应整个实验室的水平和管理效果。实验仪器从采购、收货、入库、验收到使用等各个环节都必须明确到个人,不要采购一个人,验收又一个人,导致有些设备在各个环节上都容易出现问题,而追根溯源却无从查起。仪器设备的专人负责到底制度,避免了乱买仪器,验收松懈,责任推诿等现象,充分实现仪器设备的功能,提高使用效率。

3.3 利用科研牵动实验教学内容改革

当前,单一的实验课程教学已经不能满足专业化创新型人才的培养,光靠一些经典成熟的实验已经不能激发学生学习兴趣和创造能力。在理工类的专业中,科研项目是教师提高业务水平,推动学科发展的重要手段,在科研项目中挖掘专业实验项目必然成为实验教学内容改革的重点。

4 结语

实验室建设是一项长期的、基础性的工作[4]。同时。实验室管理工作又是一项技术性很强的工作,有许多问题需要进一步探讨。该文针对生物医学工程专业实验室的管理提出了四个方面的改革建议。期待生物医学工程专业实验室建设改革的探索将继续在实践中不断完善,在完善中不断发展。

参考文献

[1]杨光.加强高校实验室建设与管理的思考[J].中国西部科技,2006(34):81-82.

[2]车将,廖允成.加强高校实验室管理建设的几点看法[J].实验科学与技术, 2011,9(6):183-185.

[3]于振江.加强高校实验室建设与管理的思考[J].实验技术与管理,2003,20(3):112-115.

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