细胞生物学的研究范文

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导语:如何才能写好一篇细胞生物学的研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

细胞生物学的研究

篇1

关键词:细胞生物学;医学遗传学;实验教学;教学质量

中图分类号:G40-034 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)03-0085-01

细胞生物学和医学遗传学是医学院校的基础课程,也是一门实验性很强的学科。细胞生物学和医学遗传学的教学分为理论教学和实验教学两部分。实验教学与理论教学联系密切,相辅相成,不可或缺。细胞生物学和医学遗传学实验教学要重视对学生独立观察、思考和操作能力的培养,学习能力和创新能力的培养,以及分析问题、总结问题能力的培养。综合多年来对临床医学、口腔医学等专业学生的实验教学实践和探索,笔者就实验教学提出几点体会,以期培养出高素质专业型医学人才。

一、提高教师自身素质

首先,教师应通过网络高校教师在线培训和查阅最新文献,不断学习新的理论和技术,应用到日常实验教学中,让学生了解一些科学前沿的知识,充实教学内容。其次,基础学科教师还要兼具临床医学方面的知识,为学生日后走向临床打下坚实的基础。另外,高素质的师资队伍是保证实验教学水平不断提高的关键。近年来,我科室教师不断提升自己的学历,通过在职进修、脱产学习等方式提升师资队伍的学历水平。

二、改变教学模式,提高学习兴趣

在以往的教学中,学生的一切实验行为都由教师安排,教师是主体,学生只是被动地接受,忽视了学生的自主意识。标本片都是教师给准备好的,直接在显微镜观察即可。整个教学过程学生缺乏主动性,教学效果欠佳。如学生进入教室,首先就把教师提前在黑板上写好的目的、原理和实验步骤抄写下来,显微镜下观察标本片也是敷衍看看,结果有的就按照书上画,或者互相抄袭,如同完成任务一样完成实验报告。事实上,在细胞生物学和医学遗传学实验课中,学生也应该是实验的参与者,而不是任务的执行者。因此,适当地安排一些由学生自己动手制作完成的实验用品对于提高学生的学习兴趣能起到很好的作用。如以前我们实验课学习显微镜的使用,我们让学生学会显微镜如何操作后,给学生一些已经制作好的各种组织的标本片进行观察。而现在,我们让学生自己动手制作标本片,取材更是取自学生自己的口腔上皮细胞,这样,学生的制作热情和观察热情就被激发了出来。每个学生都积极地制作一张自己的口腔上皮细胞标本片,放在显微镜下仔细观察,认真绘图。有的学生还用手机拍下来,看着自己亲手制作的标本片,很有成就感和参与感,教学效果显著提高。

三、采用多种教学手段辅助教学

有些实验理论较为抽象,学生理解起来有一定的难度。尤其是对于文科学生,细胞生物学和医学遗传学的知识以前几乎没有学习过,基础薄弱。怎么能让这些学生快速入门呢?我们除了常规的板书以外,应利用现代科技手段、多媒体动画辅助教学,真正做到抽象的理论直观化,让学生对于整个实验原理是如何发生发展的一目了然。举例来说,在细胞有丝分裂观察实验中,细胞有丝分裂的过程既是重点又是难点,复杂且抽象。但是借助于三维立体动画展示,可把整个有丝分裂过程,即两组完全一样的染色体如何精确分离的过程清晰明了的呈现在学生眼前。通过这样的展示,学生轻松地掌握了实验理论,为接下来的细胞形态观察和画图打下了良好的理论基础。

四、改进教学方法,理论与实际相结合

教师在教学过程中常规使用的教学方法是讲授法,这样学生理解起来比较被动,只能跟着教师的思路走,忽视了学生对知识获得的自主性和能动性。现在,我们除了讲授法外还加入启发式教学,并注重理论与实际结合起来,调动了学生思维的主动性,为学生的持续发展创造了更广阔的空间。例如人类染色体观察与核型分析实验中,在讲授正常染色体形态、数目前,先提问学生是否见过先天愚型的人。学生在教师的启发下开始积极思考,回答出自己见过哪些人,有什么样的特征,如表情呆滞、发育迟缓、身材矮小等。教师接着提问这些人为什么有这样的缺陷,学生一般答不上来。教师就可以解释因为他们多了一条23号染色体,就造成了人生这么大的缺憾,所以今天我们要先把正常染色体的形态数目了解清楚,才能对一些遗传学疾病采取积极地预防措施。通过这样的讲解,学生明白了学习和研究染色体的重大意义,学习态度也认真了许多。同时,还激发了学生投身科研、造福人类的热情。

五、教学相长,亦师亦友

传统教学中,学生对老师是比较敬畏的,课堂气氛也比较严肃,教师在前面讲,学生在下面做笔记。实际上,我们应该改变这种刻板的场景,与学生多一些交流与沟通。如可让学生畅谈自己对于某些理论、某些现象的看法,教师给予纠正和补充,从而加深学生对知识的理解与记忆。尤其是实验课,学生有任何问题随时都可以提出来让老师帮助解决,或者学生有更好的建议可以应用于实验教学,这样才能做到教学相长。

通过以上几点,充分调动了学生的学习积极性,活跃了课堂气氛,丰富了教学内容,培养了学生严谨的实验态度和科研意识,细胞生物学和医学遗传学实验教学取得了较好的教学效果。

参考文献:

篇2

关键词:研究生;创新能力;细胞生物学

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)26-0265-02

人类社会已经步入创新不断涌现和竞争不断加剧的重要时期。在知识经济时代,科学技术创新是国家发展的决定性因素,是国家竞争力的核心,而科学技术创新离不开具有创新能力的高素质人才。高等学校担负着全面推进素质教育,培养高素质的创新型人才的历史使命,更新教育观念,深化教育改革,构建高校创新型人才培养模式成为第一要务。教育观念的更新,首要更新的是高等教育体系中庞大的师资队伍,他们是教学改革的执行者,是课堂和实验教学的组织者,是学生创新能力培养和素质提高中最有力的影响者,毕竟学生创新能力的提高是多学科、多层面长期共同努力的结果。

细胞生物学被列为生命科学的四大基础学科之一,是在生命科学领域和高等教育体系中均占有重要位置的前沿学科。医学领域的许多重大发现与细胞生物学实验技术的发展创新有着密不可分的关系,掌握细胞生物学的基本理论和实验技术对医学院校的硕士研究生培养而言意义日益突出。在医学研究生课程体系中开设的细胞生物学课程,在有助于帮助学生掌握基本技能、培养科研思维的同时,如何利用课程授课的机会,培养学生的创新能力,做好创新能力培养的关键一环,是我们当前面对的教育课题之一。我们在研究生细胞生物学教学中更有针对性地加强创新能力和实践能力的培养,在教学内容、教学方法和考核方式等方面进行改革探索,在教学改革的实践中对改革的迫切性、系统性有了更深的体会。

一、更新教育观念,加强师资队伍建设

1.教育观念更新是前提。我们在教学实践中也认识到忽视能力培养是制约创新型人才成长的主要原因,具体表现在三个方面:一是忽视实践能力的培养,按着教学计划和教科书一章一节地向学生讲授,学生熟背理论而与实践脱节。二是忽视自主能力的培养,限定领域不考虑学生的兴趣和爱好,不主张学生的自主发挥,学生理解书本但不会思考。三是忽视学生探索能力的培养,只学习已有结论和经验,忽视未知领域的大胆探索和形成结论的深入研究[1]。在实现硕士研究生创新能力培养的过程中,导师及教学团队的教学观念的更新是前提,也是基础。各指导教师的创新力的保持和对教育教学先进理念和技术的不断学习有助于保持教学的生命力。

2.师资队伍加强是保障。国务院学位委员会办公室主任、中科院院士杨玉良曾说过:“改革研究生培养机制、不断提高研究生教育质量,加速培养创新型人才,是一个复杂的系统工程,不仅要重视提高研究生本身的质量,更要重视提高研究生导师的质量。”[2]研究生和导师之间关系的满意度调查显示师生双方的总体满意度较高,但依然存在一定的问题,并认为导师的学术素质是影响研究生培养的关键因素之一[3-4]。我们的师资队伍建设目标是业务精湛、勇于创新、师德高尚、教风严谨,梯队合理。搭建技术力量雄厚的师资成为高素质创新人才培养的强有力的保障。我们在师资队伍的建设中,重引进也更重培养,引进看学历、选专业、重学缘,培养分批次、重坚持,力求优势互补;在日常工作中,我们以小型的学术报告会的形式加强交流,互助共进;在梯队建设上,看重专家教授的经验,也注意吸纳思维活跃的中青年学者;并依据多学科交叉和融合,学生的兴趣主导,确立了双导师制,并注意双师型教师的培养。

二、深化课堂改革,推行创新课堂

1.课程设置合理化。研究生课程体系的设置做到适时调整,丰富选课资源的同时,加强学生选课的自主性,充分考虑学生的个性化培养的需求。

2.优化教学内容。创新型人才培养模式改革首要是课程改革,而课程改革首先要解决的问题是教学内容的优化。研究生创新能力的培养应该是建立在知识、能力、素质的辩证统一的基础上。知识作为能力和素质的载体,是不可或缺的重要一环,研究生阶段知识的获取不应该局限于本科阶段的某一本教材的重复拓展。我们在课堂设计中集思广益,打破教材的局限,以学生兴趣为出发点,设置了十个小的专题题目,专题内容涉及细胞生物学的基本技术及其创新、前沿知识、热点领域,并充分考虑细胞生物学与医学的密切关系。如细胞通讯、细胞信号跨膜转导及其与疾病的关系,端粒、端粒酶和肿瘤的关系及其研究进展,细胞骨架与运动和神经系统疾病的关系举例(原因分析、分子细胞学调整、研究进展)等。学生既能从中巩固提炼的基本理论框架,又能获得丰富的前沿信息,在学习中还有助于科研方向的确立和科研思维的培养。

3.改革教学方法。我们在前几年的教学中留心对研究生的理论基础、能力水平和喜欢的教学模式做了问卷调查,相对于本科生研究生阶段学生的特点突出表现为:已经具有比较广泛、系统的理论知识基础,并具备一定的分析问题的能力,更向往自由的思维和互动表达。综合研究生的特点和现代教育技术的发展,我们在课堂教学中试行教学方法改革,彻底改变教师灌输知识的单一模式,更多地让学生自主学习,教师担负引导、组织实施、总结和考评的职责,更多的时候也是讨论和争论的主体之一,变师徒关系为伙伴关系。具体实施是依据学生兴趣分组,3~4人/组,组内分工协作,依据自己所选的感兴趣的专题查阅资料,开展讨论并推举一人以PPT文稿的形式图文结合在课堂上汇报讲解,同学可以自由提问,教师做针对性的点评、补充。创新的课堂组织从学生的兴趣出发保障了自主学习的效率,协作中锻炼了学生的团队意识和合作能力,课堂表达和提问互动有效地活跃了学习气氛,调动了学习的积极性,并提高了学生综述及表达能力。此种形式受到了选课学生的一致好评,也吸引了更多的研究生加入我们的学习队伍中。

4.考评手段合理化。在转变教师单向传授知识模式的同时,打破以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准的划一呆板的考评制度。对学生学习的评价主要是课堂表现和实践实训,各占50%。课堂表现的评价中以小组汇报讲解中的综合能力表现作为主要的考评指标,并逐步完善了评分标准,简介如下:基本原理简明扼要、切中要点、通俗易懂;研究应用举例典型、兼顾多方面;重视结果分析(尽量使用图表);重视技术发展的进展和研究理论进展(突出新意)。除了陈述者有奖励分之外,课堂提问及回答者都有酌情加分,极大地调动了学生的积极性。学生课前准备、课堂提问、课后总结的学习资料都可以组织建立个人学习档案,学习档案也可作为酌情加分的因素。

三、反馈与思考

教学内容、教学方法及新的考评方法改革的突出优势在于爱护和培养学生的好奇心、求知欲,帮助学生自主学习,独立思考,保护学生的探索精神、创新思维,营造崇尚真知、追求真理的氛围,为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。让学生感受、理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和创新思维,重视培养学生收集处理信息的能力,获取新知识的能力,分析问题和解决问题的能力,语言文字表达以及团结协作能力。

但在试行新的教学方法的同时,我们也发现了一些有待于改进的问题。在课程体系的设置中需要合理调研,依据社会、培养目标和学生主体的需求做出调整,充分适应多学科交叉融合的需求。在教学内容的优化上,学生更注重研究进展的讨论和热点文献的分析,教学内容需要每年更新,不能一成不变。在教学方法改革中,试行讨论式课堂的问题反应在四个方面:个别小组成员因自制力不强、计算机水平限制、口头表达能力欠缺等原因对所选专题的基本理论或研究进展陈述不清楚,会一定程度上影响其他同学对该专题领域的学习。在课堂汇报环节,受部分同学表达能力的影响,学生的注意力不容易集中,课堂进展的节奏会略显拖沓。在教学过程中容易出现两极分化的现象,部分学生的主动性得到了很好的发挥,综合能力得到了比较充分的锻炼,也有个别学生在混学分,并没有进行真正的自主学习。且教师对新的教学方法的理解和掌握的程度也一定程度上影响了学生的学习效果。在评价体系中,给学生公正、全面、合理的评价影响着学生的学习态度和热情,但其过程是相当烦琐的,需要教师团队比较多的精力投入,适当的激励机制能更好地配合教学改革的推进。

四、展望

创新能力是科技发展的核心动力,硕士研究生培养作为高等教育的重要一环,更需要创新能力。硕士研究生创新能力的培养需要更多体现在实践实训中,是一个循序渐进的过程,需要学校、学院、导师和学生等多个主体的重视和参与,但基础是作为硕士研究生培养的导师或导师团队中的每一位教师,都能保持教育改革的热情,及时地发现现代教育中存在的问题,并能拥有足够的改革的勇气和决心。教师的教育理念的转变和教学技术、方法的不断提高完善,才能真正推动硕士研究生创新能力的培养。

参考文献:

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篇3

0.009);单克隆p75NTR阳性细胞再培养2周后,p75NTR阳性细胞率分别降为14.5%(Tca-8113)和5.8%(Cal-27);p75NTR阳性细胞体外增殖能力显著增强,且具有明显的侵袭迁移能力。结论 p75NTR阳性舌鳞状细胞癌细胞具有肿瘤干细胞的特性。

[关键词] 舌鳞状细胞癌; 肿瘤干细胞; p75神经营养蛋白受体

[中图分类号] R 739.86 [文献标志码] A [doi] 10.7518/hxkq.2014.01.005

Study of the biological characteristics of p75 neurotrophin receptor positive tongue squamous cell carcinoma cells Tong Dongdong1,2, Zhang Fenghe1,2, Yao Yao3, Zhang Zhaotao1,2, Wang Jinbing1,2, Li Qing1,2, Zhang Xinlian1,2. (1. Dept. of Oral and Maxillofacial Surgery, Stomatology Hospital of Shandong University, Jinan 250012, China; 2. Shandong Provincial Key Labo-ratory of Oral Biomedicine, Jinan 250012, China; 3. Dept. of Stomatology, Anhui No.2 Provincial People’s Hospital, Anhui 230022, China)

[Abstract] Objective To study the biological characteristics of p75 neurotrophin receptor positive (p75NTR+) tongue squa-mous cell carcinoma cells which were separated by flow cytometry cell sorting. Methods To determine the biological cha-racteristics of p75NTR+ cells which were separated from Tca-8113 and Cal-27 tongue squamous cell carcinoma cells by flow cytometry cell sorting, including study the capacity of cloning, 3-(4,5)-demethylthiazo(z-y1)-3,5-diphenytetrazoliumromide (MTT) assay, wound healing assay. p75NTR+ cells with non-sorted cells were as control group. Results In Tca-8ll3 and Cal-27 tongue squamous cell carcinoma cell lines, the percentage of p75NTR+ cells were 3.1% and 1.9%. Compared with p75NTR+ cells with non-sorted cells, p75NTR+ cells possess higher capacity of cloning (Tca-8113, P=0.024; Cal-27, P=0.009). The per-centage of p75NTR+ cells of the progeny cells generated from monoclonal p75NTR+ cells decreased to 14.5% (Tca-8113) and 5.8% (Cal-27) after cultured two weeks. p75NTR+ cells possessed higher proliferation ability and higher metastasis ability than non-sorted cells. Conclusion p75NTR+ cells isolated from tongue squamous cell carcinoma have the characteristics of cancer stem cells.

[Key words] tongue squamous cell carcinoma; cancer stem cells; p75 neurotrophin receptor

肿瘤干细胞(cancer stem cells,CSCs)是肿瘤组织中具有自我更新、多向分化及较强增殖能力的少量干细胞样癌细胞亚群,是肿瘤起源、生长、转移与复发的根源所在。近年来,寻找靶向杀死肿瘤干细胞的抗癌策略已成为研究的热点。其中,选择何种细胞表面标志物来证实舌癌中肿瘤干细胞的存在并完成对肿瘤干细胞的提取和鉴别是首要亟待解决的问题。研究发现p75神经营养蛋白受体(p75 neu-rotrophin receptor,p75NTR)的表达与多种肿瘤的发生和发展相关,并已证实其在全身多种肿瘤中可以作为一种肿瘤干细胞的表面标志物[1]。本实验采用p75NTR对舌鳞状细胞癌细胞系Tca-8113及Cal-27进行标记、检测、分选,并对分选后的p75NTR阳性细胞进行生物学特性研究,探讨p75NTR作为肿瘤干细胞标志物和预测口腔鳞状细胞癌愈后指标的可能性,为深入研究舌鳞状细胞癌的发病机理和寻找新的治疗靶点提供线索。

1 材料和方法

1.1 材料

Tca-8113、Cal-27细胞株来源于口腔舌鳞状细胞癌,由上海交通大学附属第九人民医院口腔颌面外科肿瘤生物实验室惠赠。Tca-8113细胞株用含10%FBS(杭州四季青生物工程材料研究所)的RPMI1640培养液培养。Cal-27细胞株用含10%FBS(GIBCO公司,美国)的高糖DMEM培养液培养。PE标记的鼠抗人p75NTR抗体及PE标记的小鼠骨髓瘤蛋白IgG1,κ抗体均购自美国BD公司。

1.2 流式细胞仪检测p75NTR阳性细胞的表达

将生长状况良好并处于对数生长期的Tca-8113细胞制备成单细胞悬液,并且调整细胞密度为1.0×106个·mL-1 。实验分为2组,实验组加入100 μL PE标记小鼠抗人p75NTR抗体,对照组加入等量的PE标记小鼠骨髓瘤蛋白IgG1,κ。放入冰里置于震荡箱中蔽光孵育半小时,1 000 r·min-1离心5 min,吸弃上清后Buffer I l mL冲洗吹打(反复冲洗、离心2次),重悬于400 μL PBS中。将加入等量PE标记小鼠骨髓瘤蛋白IgG1,κ的对照组先上机调节机器参数,然后取实验组上机检测细胞荧光值,分析p75NTR阳性细胞的百分含量,重复3次取平均值。同法处理Cal-27细胞。

1.3 p75NTR阳性细胞生物学特性检测

1.3.1 以p75NTR为标记分选阳性细胞作为实验组 将生长状况良好并处于对数生长期的较大数量的2种舌鳞状细胞癌细胞(约1.0×108个·mL-1)如上法处理后上机进行高速分选,获得p75NTR阳性细胞,作为实验组。为了保证分选后富集的p75NTR阳性细胞的纯度,分选时选取强阳性区域。重复上机一次,以避免标记物丢失造成的阳性率偏低。并取适量分选后的细胞上机检测p75NTR阳性细胞的纯度。

1.3.2 对照组处理 将同等条件培养的2种舌鳞状细胞癌细胞系细胞制备成单细胞悬液,加入PE标记小鼠抗人p75NTR抗体,放入冰里置于震荡箱中蔽光孵育半小时,再放入离心机离心5 min(1 000 r·min-1),弃上清后Buffer I l mL冲洗吹打(反复冲洗、离心2次),作为对照组备用。

1.3.3 单克隆培养 取对数生长期的2组细胞于超净台中常规消化制成单细胞悬液后,用有限稀释法接种于96孔板中。5%CO2、37 ℃饱和温度环境培养观察细胞贴壁情况,记录仅有一个细胞的孔,并做标记。2周后统计单克隆形成率。收集p75NTR阳性细胞形成的单克隆细胞,培养于培养瓶中,再培养2周后进行p75NTR的流式细胞检测。

1.3.4 四甲基偶氮唑盐比色法[(3-(4,5)-demethylthiazo

(z-y1)-3,5-diphenytetrazoliumromide,MTT]实验 收集2组细胞,分别接种于96孔细胞培养板中(每孔约4×103个细胞)(周边空不加),再各加入200 μL培养液(周边空不加,B3孔只加入PBS作为对照)。培养24 h后,换液,B3孔换200 μL PBS。每孔加入20 μL MTT溶液,培养4 h后吸出上清液,加入150 μL二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO),置于摇床上低速震荡10 min。以B3孔为调零孔,上酶联免疫检测仪,以490 nm吸光度值量化活细胞数,每次检测一竖列的6个平行孔,每组所得数据取平均值,连续检测7 d。以生长时间为横坐标,以光密度(op-tical density,OD)值为纵坐标,绘制细胞的生长曲线。

1.3.5 划痕实验 将2组细胞以每孔1×105个的密度接种于六孔板中,待细胞生长到80%~90%时,无菌条件下更换为无血清的培养基,继续培养12 h后,于超净台中用200 μL枪头在每个孔的中间划一条竖直的线,PBS冲洗3遍。每孔加入2 mL完全培养液,倒置显微镜下观察并拍照记录。之后每天换液,拍照,连续8 d。

1.4 统计学分析

采用SPSS 13.0软件进行统计学分析。各组间的比较采用χ2检验进行分析,P

2 结果

2.1 流式细胞仪检测p75NTR阳性细胞的表达

舌鳞状细胞癌细胞株Tca-8113、Cal-27细胞中,p75NTR阳性细胞的比例分别为3.1%和1.9%。

2.2 流式细胞分选及纯度检测

分选后p75NTR阳性细胞的比例分别为98.1%(Tca-

8113)和97.4%(Cal-27)。这表明目的细胞阳性率比较高。

2.3 单克隆培养

2组单克隆形成能力的比较见表1。从表1可见,只有小部分细胞能持续分裂增殖。实验组的单克隆形成能力高于对照组(Tca-8113细胞,P=0.024;Cal-

27细胞,P=0.009)。这表明p75NTR阳性细胞具有自我更新和分化能力。单克隆细胞再培养2周后,Tca-

8113的p75NTR阳性细胞率降为14.5%,Cal-27的p75NTR阳性细胞率降为5.8%。

2.4 MTT实验

细胞生长曲线(图1、2)表明:2组细胞第1天生长情况无明显差异,从第3天之后实验组细胞较之对照组细胞体外增殖能力明显增强,第5天及第7天时更加显著(P

2.5 划痕实验

划痕后7 d,实验组较对照组具有明显的愈合能力(图3、4)。Tca-8113实验组到第8天已经基本被细胞长满,而对照组却仍有空白区域(图5),Cal-

27实验组到第5天已经基本长满划痕区域,完全长满需要7 d(图6)。这说明实验组具有明显的侵袭迁移能力。

图 1 2组Tca-8113细胞生长曲线(MTT实验)

Fig 1 Cells growth curve of Tca-8113 of two groups (MTT test)

图 2 2组Cal-27细胞生长曲线(MTT实验)

Fig 2 Cells growth curve of Cal-27 of two groups (MTT test)

图 5 2组Tca-8113细胞不同时间的划痕距离比较

Fig 5 The comparison of scratch distance in different times of Tca-

8113 of two groups

图 6 2组Cal-27细胞不同时间的划痕距离比较

Fig 6 The comparison of scratch distance in different times of Cal-

27 of two groups

3 讨论

肿瘤干细胞是肿瘤起源、生长、转移与复发的根源所在。近年来,通过对其生物学特性的研究,寻找靶向杀死肿瘤干细胞的抗癌策略成为研究的热点。p75NTR是一种神经营养因子的低亲和力受体,可通过不同的信号传导通路诱导细胞发生增殖、分化、迁移、凋亡等生物学行为。近年来,研究发现p75NTR的表达与胃癌[2] 、视网膜成神经细胞瘤[3]、前列腺癌[4]、胰腺癌[5]、黑色素瘤[6]等多种肿瘤的发生和发展相关,并已证实其在全身多种肿瘤中可作为一种肿瘤干细胞的表面标志物[1]。本实验检测发现p75NTR在舌鳞状细胞癌细胞系Tca-8113及Cal-27中都有阳性表达,且其阳性率分别为3.1%和1.9%。这与以往报道中肿瘤干细胞数量相当[7-8] 。

肿瘤细胞的克隆形成能力与其致瘤能力呈正相关[9],并且只有肿瘤干细胞具有单克隆形成能力和强致瘤性[10-11]。本研究单克隆培养实验发现两个细胞株的p75NTR阳性细胞的体外单克隆形成能力相对于未分选的细胞均显著增强,符合其是具有自我更新能力的肿瘤干细胞的理论。同时,本实验利用流式细胞仪检测发现单克隆4周后的p75NTR阳性细胞的p75NTR阳性率明显下降,其分化产生了大量p75NTR阴性细胞,该结果说明p75NTR阳性细胞具有较强的克隆形成能力并具有一定的分化潜能。

本研究用MTT法对舌鳞状细胞癌细胞株Tca-8113和Cal-27中的p75NTR阳性细胞及未分选细胞的体外增殖能力进行测定,发现p75NTR阳性细胞的生长速度明显快于未分选的细胞,这也表明p75NTR阳性细胞具有较强的增殖能力,符合其作为肿瘤干细胞的特性。侵袭转移是恶性肿瘤最重要的生物学行为,是导致手术、放疗、化疗失败和患者死亡的主要原因。划痕实验证明p75NTR阳性细胞具有更强的迁移能力。由于2种细胞的生长速度差别较大,所以在划痕实验中没有做同期的横向比较。

综上,笔者认为p75NTR可作为舌鳞状细胞癌干细胞的一种表面标志物。由于本课题组前期实验发现p75NTR在正常舌组织中是阴性表达的[12],那么针对p75NTR这个新的靶点对肿瘤进行的治疗就不会对正常舌干细胞构成伤害。当然,针对临床应用还需要更深入的研究,但是相信随着研究的不断进展,其将有望为舌癌的临床预防和诊治开辟新的思路和策略。

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篇4

关键词:服务外包;英语教学;人才需求;人才培养;就业

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)22-0111-03

1 研究背景

软件服务外包是近些年来较为热门的一个话题,所谓软件服务外包即将软件开发过程中一部分非核心的开发项目通过对外发包的方式交给其他公司负责开发完成,在此过程中由于不同地区人力资源成本不同,从而可降低软件开发中的人力资源成本。众所周知,在软件开发的成本中,人力资源成本占比达70%以上,所以软件服务外包能有效地降低软件公司的开发成本。

我国的软件服务外包产业仍在快速的发展中,美、欧、港、日为国际服务的主要发包市场,因此,从事软件服务外包方面工作的人员往往需要具备一定的英语语言交际能力。目前我国的一些软件企业在承接来自欧美的外包项目时显得力不从心,便是因为其员工的英语语言沟通能力不够理想。

目前许多高校中仅重视专业知识的培养,对于学生的外语能力仅要求其能够获得大学英语能力四级或六级证书,而不是将专业知识与英语沟通能力有机地结合起来。本文通过分析合肥学院计算机科学与技术系学生的需求,结合企业的需求探究影响软件服务外包专业学生英语学习的因素及英语与软件服务外包专业学生其职业生涯的关联,为学生实现高质量就业打下坚实的语言基础。

2 对影响大学生英语学习的因素的探究

为了解影响软件外包专业学生英语技能学习的因素,我们向合肥学院计算机科学与技术专业2011、2012级学生发放调研问卷83份,收回调研问卷78份,回收率为93.97%,其中有效问卷75份,占发放问卷的90.36%。

2.1 影响英语技能学习的学生因素

1)性别分布

在75份有效问卷中,男性61人,占总人数的81.33%,女性14人,占总人数的18.64%。

2)年级分布

在75份有效问卷中,2011级计算机科学与技术(4)班39人,2012级计算机科学与技术(3)班36人。

3)四、六级通过情况

在75份有效问卷中,仅通过四级的学生32人,占总人数的42.66%,通过6级的学生10人,占总人数的13.34%,未通过四级的学生33人,占总人数的44.00%。

4)学生学习英语的目的

调查表明,学生学习英语的主要目的为“将来求职需要”,占总人数的77.33%,其次是“交流、了解英语文化”与“应付考试”分别占总人数的32%与30.67%,“学校要求”占总人数的24%。而“为出国准备”占比最少,占总人数10.67%。

5)英语学习中最重要的是什么

从图2中可以看出学生更加重视“与人交流”(50.67%)与“课外阅读”(49.33%)而不是“背单词、学课文、做练习”(45.33%)与“课后听力、写作训练”(34.67%)。这说明学生对现在课堂教学感到不满足,除了书本知识外,还需要扩展阅读与实际运用。

6)是否有计划的学习英语

在问及学生是否有计划地学习英语时,表示“没有计划”(46.67%)的人数最多,其次是“有短期计划”(42.67%),而“有长期计划”(9.33%)的人数较少,仅有1人“有长期计划并分解为短期计划”(1.33%)。

2.2 影响大学生英语技能学习的教学因素

1)学生认为大学英语教学应侧重哪方面

从图4中可以明显地看出,学生希望教学中能侧重对“听说、读写技巧”(48%)的教学,而不是“词汇、语法”(34.67%)、“英语文化背景”(10.67%)和“四、六级考试相关内容”(6.67%)。

2)学生认为大学英语的教学质量

在目前的教学模式中,多数学生表示教学质量“一般”(58.67%),仅有少数学生表示“很好”(9.33%),表示“较满意”与不满意的分别占总人数的18.67%与13.33%。

3)英语课中什么时候注意力最为集中

从图6中可以看出,大部分学生在“教师与学生互动时”(54.67%)注意力最为集中,在“听力练习时”(25.33%)较少,而“讲授考试知识时”(14.67%)与“传授课本知识时”(5.33%)时注意力最集中的学生人数,远少于前两者。

4)为了更好的就业,学校在英语教学时应该注重哪方面

从上图中可以看出,为了更好就业,学生希望多学习“与计算机专业相关的英语知识”(46.67%)与“阅读、写作、听力、口语等实用技能”(44%)而不是“基础知识储备”(9.33%)。

2.3 学生对入职后英语技能要求的自我认识

1)英语对今后的工作是否会有帮助

从图8中不难看出大部分学生认为英语对今后工作“有一定帮助”(62.67%),但认为有“有很大帮助”(29.33%)较少,也有极少数学生认为“没有帮助”(8%)。

2)学生对目前计算机行业市场上“计算机与英语双优”的复合型人才状况的认识

上图表明,半数的学生认为复合型人才属于“供不应求,紧缺”(50.67%),少数学生表示“不清楚”(24%),认为“供需关系平衡”与“供过于求”分别占总人数的13.33%与12%。

3)学生最希望在入职时接受英语技能培训的分布

从上图中可以看出,最希望接受“计算机专业英语”(40%)培训的学生最多,其次是“听说能力”(26.67%)、“阅读能力”(22.67%)、“英文写作”(10.67%)。

3 对影响大学英语学习的因素的分析

3.1 学生因素

从整体情况上来看,合肥学院软件服务外包专业学生中取得四、六级证书的比例并不高,仅为56%,通过对比取得四、六级证书的男、女生人数,发现女生的取得证书的比例要高于男生。

从“影响英语技能学习的学生因素”中可以发现,44.27%的学生学习英语的目的是为将来求职做准备。学生在学习的过程中没有明显的侧重点。对于英语学习,仅8%的学生表示能持之以恒,而非三天打鱼两天晒网,46.67%的学生表示没有制订学习计划。

通过分析,不难得出结论,英语并没有被软件服务外包专业学生重视。学生虽然有较为明确的学习目的,但并未对英语学习投入足够的时间与精力。这也是导致取得四、六级证书人数占比不高的主要原因。

3.2 教学因素

据调查显示,48%的学生希望教师在教学时能侧重“听说、读写技巧”,同时58.67%的学生表示现有的英语教学质量“一般”,仅有9.33%的学生表示“很好”。当问及该怎样提升教学质量时,认为应将课堂教学中心由老师转为学生 (32%)和使教学内容重视实用性(37.33%)为主流的意见。

学生对目前的教学状况感到不满足,但也无法明确给出改善建议。在关于“教学课时”的调查中,半数以上的学生表示教学课时不充足。

85.33%的学生认为英语学习需要特定的氛围,54.67%的学生认为教师与学生互动时学生的注意力最为集中。不愿参加课堂口语训练的学生中,70.18%表示是因为自己口语差、不敢说。71.67%的学生认为考试在英语教学活动中占有重要地位。

为了更好地就业,大部分学生希望教师重视英语教学的实用性,希望教师着重教导阅读、写作、听力、口语等实用技能及计算机专业英语知识。

综上所述,学生不满足于现有的教学质量,希望通过与教师沟通达到提升教学质量的效果,但学生对自己的需求并不明确。提升教学质量,需提高学生在课堂中的主动性,才能在有限的教学时间中达到较好的教学效果。也需要教师了解企业的需求,有计划地将学生需求与企业需求相融合,引导学生掌握能为职业生涯提供助力的英语技能。

3.3 求职因素

多数在校学生的职业规划模糊,对就业前景无准确的认识。92%的学生认为英语对今后工作能产生帮助。50.67%的学生认为“计算机与英语双优”的复合型人才属于紧缺人才。50.67%的学生认为企业看中员工的英文阅读能力。40%的学生希望在入职时,接受计算机专业英语培训。70.67%的学生认为精通英语“可以更好的掌握国外的一些先进技术(通过自己阅读原著),使自己能完成更困难的工作”,但大多数学生并不认为自己以后需要经常使用英语与人交流。

通过对以上情况进行分析,大多数学生认为英语对职业生涯的帮助局限于通过阅读专业文献提升自己的编程水平,英语的口语及书面语交际能力并不被重视。

4 对大学英语学习与职业生涯关系的思考

通过对调查结果的分析,我们发现大部分软件服务外包专业学生在学习英语时偏重于计算机专业英语的学习,在“阅读、写作、听力、口语”等实用技能中,学生更加重视“阅读”。为了探究英语对软件服务外包专业学生的职业生涯是否有影响,调查人员咨询了文思海辉技术有限公司的大区招聘经理,希望能了解到这家世界一流的IT咨询、解决方案和外包服务公司内部对英语的真实要求。

通过访谈,我们发现在软件外包企业中,特别是在一家有着外资背景的企业中,英语被普遍的使用。因为发包商多为欧美、东南亚诸国公司的原因,外包企业文化偏向于外企文化,日常的工作文档、邮件大多数为英文书写。如果员工的英语基础扎实,且计算机水平足够,将有机会被公司外派出国。软件外包公司对英语及计算机双优型人才需求较大,其普通员工也需要有一定的听说、读写等英语表达能力,是否通过四、六级会成为员工入职时英语水平的参考依据之一。

通过与往届毕业生交流,上述的情况得以验证。并且,在他们工作的诸多公司中,部分公司明确表示取得大学英语水平四级证书是录用的最低标准,且公司内部对英语交流能力的要求高于阅读。

英语水平的优秀与否,将能左右软件服务外包专业学生今后的职业生涯,学好英语已成为软件服务外包专业学生必须达成的目标,这关乎其职业生涯道路的宽广与否。

参考文献:

[1] 孙国凤.基于需求分析的服务外包英语课程体系构建的探索――以苏州工业园区服务外包职业学院为例[J].长沙通信职业技术学院学报,2013(3).

[2] 武燕燕.浅析软件外包英语人才需求形势及教学对策[J].邢台职业技术学院学报,2014(4).

[3] 沈红霞.关于昆山花桥服务外包人才外语能力培养的调查研究[J].职业教育,2014(10).

篇5

【摘要】 目的 观察不同年龄段大鼠脂肪间充质干细胞(adiposederived stromal cells, ADSCs)生物学特点与年龄的关系,为临床寻找理想的种子细胞并迅速获取所需ADSCs提供实验依据。方法 使用密度梯度离心法分离不同年龄段脂肪间充质干细胞进行培养,保留贴壁细胞传代,分析脂肪间充质干细胞的纯度,观察细胞生长情况,检测其增殖活性、细胞周期。结果 不同年龄段ADSCs均贴壁生长,呈典型ADSCs形态和生长特征,传代细胞的增殖速度比原代细胞快,但随着年龄的增长,原代及传代培养ADSCs的增殖能力下降,生长周期延长。结论 ADSCs的增殖能力和活性随着年龄的增长而降低,但各年龄段ADSCs均可满足临床不同患者组织工程种子细胞的要求。

【关键词】 脂肪间充质干细胞;年龄;大鼠;细胞培养;增殖

ABSTRACT: Objective To investigate biological characteristics of rat adiposederived stromal cells (ADSCs) of different ages. Methods ADSCs were isolated by density gradient centrifugation from different age stages, and cultured in vitro. The adherent cells were preserved to passage, the purity of ADSCs was analyzed by immunocytochemistry method, and cell growth was observed, then proliferation capability and cell cycle were detected. Results All the ADSCs obtained from different age stages grew well and showed good morphology and growth characteristics. The proliferation rate of passage cells was higher than that of primary cells, but the proliferation activity reduced with aging, and cell cycle was prolonged. Conclusion The proliferation capability and activity of ADSCs decreased with aging. However, ADSCs of different age stages can all meet the needs of different patients for tissue engineering seed cells.

KEY WORDS: adipose derived stem cell; age; rat; cell culture; proliferation

组织工程的兴起和迅猛发展为临床修复重建带来了新的治疗途径,成为目前最有前景的生理性修复技术[12]。种子细胞的选择是组织工程的基础和关键之一。2001年ZUK等[3]通过脂肪抽吸术获得脂肪间充质干细胞(adiposederived stromal cells, ADSCs)。ADSCs具有来源丰富、易于获取、自体移植可以避免排斥反应以及许多伦理问题等优点。大量研究发现,骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)的含量、质量以及活性随着年龄的增长而下降[4]。但是不同年龄的ADSCs在体外生长及增殖能力是否具有差异,是否能够满足临床修复的需要?ADSCs能否成为组织工程新的最理想的种子细胞?本研究旨在探讨不同年龄阶段ADSCs的生长增殖能力及其机制,为ADSCs的体外培养及临床应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要试剂 DMEM、胎牛血清(Gibco)、Ⅰ型胶原酶(Sigma)、EDTA、MTT(Amerison)、CD34、CD44、CD49d、CD106(Sigma)。

1.2 实验动物分组 健康SD大鼠,雌雄不限,按月龄分为幼年组(1月龄)、成年组(12月龄)和老年组(24月龄)。体重分别约为150、400、750g。

1.3 ADSCs的分离培养及传代 取SD大鼠,脱颈处死,消毒,无菌条件下取腹股沟部及肾下1g脂肪组织,去除其他组织,用PBS冲洗3次,将脂肪组织剪成大约1mm3小块,置2g/LⅠ型胶原酶中,消化60min,然后1000r/min,离心10min,弃上清,用含100mL/L胎牛血清的DMEM培养基制成细胞悬液,计数,接种于培养瓶中,常规培养。待细胞融合达80%时1∶2传代、扩增培养。

1.4 细胞形态学观察 每日在倒置显微镜下观察原代及传代细胞的生长情况以及形态特点。

1.5 ADSCs表面标记的检测 取第3代的ADSCs,分为4份,分别滴加兔抗鼠CD34、CD44、CD49d、CD106一抗,4℃反应30min后,PBS洗涤2次,滴加异硫氰酸荧光素(FITC)标记的抗兔IgG,避光固定,经流式细胞仪检测细胞表面CD34、CD44、CD49d、CD106阳性细胞的表达。将第3代ADSCs多聚甲醛固定后,免疫细胞化学方法染色鉴定。

1.6 ADSCs生长周期的测定 取第3代细胞达80%融合时消化制成细胞悬液,滴入4℃预冷的700mL/L乙醇中固定30min,PBS漂洗离心,RNAseA处理30min,离心,加入碘化丙啶0.5mL,4℃避光染色30min,流式细胞仪488nm检测。

1.7 绘制ADSCs的生长曲线 取各年龄组ADSCs以1×104/mL的密度接种于96孔培养板内,每孔200μL,常规培养。每天同一时间随机抽取6孔细胞,加入50g/L MTT 20μL/孔,培养4~6h,DMSO震荡10min,酶联免疫测定仪测定波长490nm处的吸光度。取6孔吸光度的均值,以时间(d)为横坐标,吸收值(A)为纵坐标,绘制生长曲线。

1.8 统计学分析 采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理。所有数据采用±s表示。组间比较采用单因素方差分析,方差不齐组经数据转换后再进行方差分析;各组细胞生长曲线用重复测量的方差分析(Repeatedmeasures ANOVA)。P

2 结

2.1 细胞形态学观察

2.1.1 原代培养ADSCs的形态学观察 通过密度梯度离心获得的ADSCs接种后在悬液中细胞呈圆形,不能辨认细胞核,各年龄组在原代培养24h,可见细胞开始贴壁,细胞呈星形,胞体较小;培养第4天,各组细胞形态无差别,均呈梭形、多角形;幼年组细胞数量多,形成集落明显,克隆性生长(图1A);成年组细胞数量较多,克隆性生长(图1B);老年组细胞数量少,散在分布(图1C)。幼年组ADSCs大约5d左右达到80%细胞融合基本铺满瓶底,成年组和老年组ADSCs分别需要6、8d左右才可以达到80%细胞融合,进行传代。

2.1.2 传代培养ADSCs的形态学观察 各年龄组均呈现特征性生长模式,传代培养的ADSCs生长模式与原代培养细胞相似,但细胞增殖速度比原代明显加快(图2),幼年组、成年组、老年组细胞分别为3、4、5d左右传代,ADSCs多呈短梭形。

2.2 细胞表面标记检测 对各组第3代ADSCs通过流式细胞仪检测了CD34、CD44、CD49d、CD106四个细胞表面标记,各年龄组细胞表面CD44、CD49d阳性表达,免疫细胞化学染色后胞膜为棕色,阳性率均在95%以上;而CD34、CD106为阴性表达,胞膜未着色(图3)。

2.3 ADSCs生长周期的测定 各年龄组周期细胞所占比例见表1。老年组与成年组、幼年组相比,G0/G1期由78.77%增至88.30%;S期比例由15.23%降至8.17%,幼年组S期比例明显高于其他组,与成年组之间的差异有显著性意义(F0.05(1,27)=4.21

2.4 ADSCs的生长曲线 各年龄组的细胞生长曲线呈S型。接种后1~2d为滞留期,第3天左右达对数生长期,第6~7天达到最高峰,此后出现生长抑制状态,进入平台期,数目不再增长。年龄越小细胞增殖速度越快,幼年组高峰值明显大于其他组,但与老年组之间的差异无统计学意义(图4)。图4 不同年龄段ADSCs的生长曲线

3 讨

组织工程中种子细胞的选择至关重要。目前,主要的种子细胞有以下几种:胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞、脐血间充质干细胞等。胚胎干细胞虽然可以定向诱导分化为各种组织细胞,但是存在伦理问题,限制了其实际应用[5]。一般认为BMSCs是组织工程理想的种子细胞之一,但即使在骨髓中,MSCs的含量也很低,每105~106个单核细胞中大约含一个MSCs,并且随着增龄,MSCs含量逐渐减少[6],并且骨髓穿刺给患者造成较大的创伤和痛苦,而且采集量有限,每个成人只能抽取10~20mL骨髓,因此不利于临床大规模的培养与应用。脐血间充质干细胞来源有限且分离困难,临床应用潜力较小。ADSCs证实其具有分化为多种中胚层来源细胞的潜能[7],由于人体脂肪量较多约占体重的13%,所以ADSCs的来源十分丰富,并且自体移植可以避免排斥反应以及许多伦理问题。

本实验中各年龄阶段SD大鼠均能培养出ADSCs,各组细胞均呈梭形或不规则形。幼年组和成年组细胞胞体较小、集落形成较密集、形态规则、细胞密度大;老年组细胞较大并且稀疏、呈散在分布、供体形成集落小、少,幼年组以及成年组细胞提取数量明显高于老年组。

本研究中ADSCs表面表达CD44、CD49d阳性;而CD34、CD106为阴性表达。CD34作为造血干细胞标志性免疫表型,CD34阴性说明ADSCs并非来源于血液循环中的干细胞,同时说明ADSCs未受到脂肪组织中微血管内皮细胞的污染。有研究显示ADSCs与BMSCs都可表达CD44[8]。CD49d在ADSCs中为阳性表达,在BMSCs中则为阴性表达;而与CD106相反;本实验CD106阴性表达,已经排除BMSCs污染的可能。以上结论说明已经得到纯度较高的ADSCs。CD49d是调节造血干细胞和祖细胞定居归巢到骨髓的表面分子,CD106是调节造血干细胞和祖细胞从骨髓中向外迁移的表面分子,CD49d与CD106是ADSCs与BMSCs很好的区别标记,但其本质有待进一步的研究。

不同年龄阶段的ADSCs在细胞周期各时相中的分布趋势为G0+G1期>S期>G2+M期,说明从幼年、成年一直到老年,大多数ADSCs处于G0+G1静止期,各组细胞随供体年龄增加,G0+G1静止期百分比例不断增加,说明衰老使机体内处于静止的ADSCs数量不断增加;S期的细胞比例反映了细胞的增殖程度,幼年组细胞处于S期的百分比例大于其他组,与其他组有显著性差异,呈现随年龄增长而增殖期细胞减少的趋势,说明随着机体的不断衰老,干细胞增殖能力也在不断减弱。

体外培养的ADSCs经历生长滞缓期、对数增殖期和平台期,生长曲线呈S形,这符合干细胞的生长特性。各组均在3d左右出现倍增,7d左右达到增殖高峰,7d以后由于细胞已经基本长满瓶底,出现接触抑制现象,细胞生长反而相对缓慢。由生长曲线可以看出随供体年龄的增长,细胞的增殖能力和活性相应减弱。各年龄段ADSCs均可稳定传至9代,按支架接种细胞数106~107的要求[9],经过传代培养后各年龄段的ADSCs的数量均可满足临床需要,但是应充分考虑不同年龄段供体脂肪的抽取量以及种子细胞的扩增时间与病情的需要。

综上所述,明确了各年龄段从脂肪组织均可获得ADSCs,并保持稳定增殖力,不同年龄组经过传代能够使ADSCs相对纯化,并且扩增数量能满足临床应用的需要,但应考虑年龄对ADSCs增殖的影响。本实验证实ADSCs能够成为组织工程中新的理想的种子细胞,并为ADSCs的临床应用提供了依据。

参考文献

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[2]KILROY GE, FOSTER SJ, WU X, et al. Cytokine profile of human adiposederived stem cells: expression of angiogenic, hematopoietic, and proinflammatory factors [J]. J Cell Physiol, 2007, 212(3):702709.

[3]ZUK PA, ZHU M, MIZUNO H, et al. Multilineage cells from human adipose tissue: implications for cellbased therapies [J]. Tissue Eng, 2001, 7(2):211217.

[4]KOTEVEMETH S, SAVION N, PRICHEN S, et al. Effect of maturation on the osteogenic response of cultured stromal bone marrow cells to basic fibroblast growth factor [J]. Bone, 2000, 27(6):777783.

[5]WOBUS AM, BOHELER KR. Embryonic stem cells: prospects for developmental biology and cell therapy [J]. Physiol Rev, 2005, 85(2):635678.

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篇6

【关键词】 异体移植

摘 要:[目的]研究神经长度是否影响化学去细胞神经的质量及化学去细胞异体神经修复犬神经缺损的适当长度范围。[方法]切取犬的坐骨神经全长,截取直径近似段长度12 cm,去除神经外膜的脂肪组织及血管,在50%Triton X100和50%脱氧胆酸钠中重复消化得到化学去细胞神经;部分神经用于组织学评价,将12 cm神经按顺序切割为6段,石蜡包埋制备切片,厚度5 μm。HE染色和Fastblue染色,观察去细胞程度、神经细胞外基质结构完整性、髓鞘染色强度,观察每段神经的差异。在体内实验中,用化学去细胞异体神经桥接犬的坐骨神经缺损,缺损长度分别为8、10 cm组,每组各有6条成年犬,随访时间12个月。观察动物肢体功能恢复、肌电图变化及再生神经组织学表现,包括HE染色、S100免疫组织化学染色、乙酰胆碱酯酶染色。[结果]去细胞神经全长各段在去细胞程度、结构完整性及残余髓鞘染色综合评价中无差异。体内移植实验结果显示8 cm去细胞异体神经移植组的犬在术后12个月踝关节可直立行走,而10 cm去细胞异体神经移植组犬12个月时踝关节不能直立行走。肌电图检查结果显示,两组动物的手术肢体均可记录到诱发的运动和感觉电位。肌电图波幅、时限及运动神经传导速度结果显示,8 cm移植组明显高于10 cm移植组(P

关键词:去细胞神经; 异体移植; 再生

Abstract:[Objective]The purpose of this paper is to demonstrate whether the nerve length could affect the quality of acellular nerve and investigate the properly repairable distance of nerve defects with acellular nerve allografts. [Method]Fresh sciatic nerves were obtained from adult dogs and pided into 12 cm long segments. The nerve segments were decellularized via an improved chemical decelluarization treatment as following: Nerve segments were rinsed with cold sterile Ringer's solution and submergedin 5% Triton100 solution 12h ,and then soaked the nerve segments into 5% sodium deoxycholate for 12h. The treated nerve segments were washed in distilled water for 3h. This procedures were repeated once again. In vitro, the degrees of decellularization , demyelination and integrity of nerve fiber tubal of chemically extracted acellular nerves were observed with microscope and assessed by a score system. In vivo,the sciatic nerve of dogs on the right was exposed.In 8 cm grafted group (n=6),a 7 cm segment of sciatic nerve was removed from the midthigh level. In 10 cm grafted group (n=6) , a 9 cm segment of sciatic nerve was removed at the same level. The gaps were bridged with acellular nerve allografts by 8 cm and 10 cm long segments respectively. The followup period was 12 month postoperatively. Motor functional recovery of the right hind following allografting was examined by neurobehavioral, electrophysiological, histological and immunohistochemical assessment. [Result]There was no difference on the degrees of decellularization, demyelination and integrity of nerve fiber tubal among every fraction of the acellular nerve from the two ends to the central portion. In 8 cm grafted group , all survival dogs(n=5) were held upright with the affected hindlimb extended so that the body's weight was supported by the distal metatarsus and toes. In 10 cm grafted group, animals were failed to held upright with the affected hindlimb. Electrophysiological studies showed that elctromyographic activity was observed in both groups.After 12 month the conduction velocity was 321+51 m/s in 8 cm grafted animals and 183+6.0m/s in 10 cm grafted group. In normal animals, the conduction velocity was 1066+164 m/s. The conduction velocity in 10 cm grafted group was lower than 8 cm grafted(P

Key words: Acellular nerve; Allograft; Regeneration

创伤、理化因素及肿瘤等原因可导致周围神经的损伤,造成长距离的神经缺损。为恢复肢体的神经支配通常需要应用移植物桥接神经缺损。该类移植物的功能是引导神经纤维通过缺损区并长入支配的器官和组织。由于新鲜异体神经移植的免疫学反应,在临床实践中自体神经移植一直被认为是“金标准手术”。但是由于切取自体神经带来的诸多并发症及供区所限,自体神经替代物修复神经缺损成为研究的重点。人工合成的替代物主要是由具有良好生物相容性和生物可降解材料制备,如PLA(polylacticacid)[1,2],PLGA[poly(lacticcoglycolic)][3]等。合成材料虽然可避免切取自体神经的并发症及异体神经的免疫反应,但在内部结构上不具备天然神经细胞外基质的三维空间结构,而这种结构对引导神经轴突的生长至关重要。异体神经的MHC(major histocompatibility complex)主要存在于神经的雪旺细胞和髓鞘成份中,近期研究显示经化学处理的去细胞异体神经可有效降低移植后的免疫反应并促进神经轴突向远端生长[4,5],从而修复周围神经的节段性缺损。因此,化学去细胞异体神经已成为一种具有应用前景的自体神经替代物,并对其神经移植物的保存方法进行了研究[6]。然而,在实验研究中,对下述两个问题尚未进行深入研究:(1)较长节段神经的化学去细胞处理是否会造成神经断端与神经中段质量的差异;(2)在大型动物神经缺损修复中有效的长度范围为多少。上述问题的研究对制备较长的去细胞神经移植物和选择修复神经缺损的长度具有重要意义。

1 材料与方法

11 仪器及试剂

Medtronic Keypoint肌电图仪(丹麦),恒温振荡器(回旋式,上海),Triton X100(Sigma,美国),脱氧胆酸钠(Sigma,美国) 。

12 犬化学去细胞神经的制备

已行钴―铬―钼人工假体体内植入实验并准备取材的实验犬6条,体重在24~26 kg,用速眠新100 mg肌注后全麻安乐死,取双侧全长的坐骨神经干,每条坐骨神经长约12 cm。将切取的全长犬坐骨神经标记远近端后,按下述顺序进行化学处理:(1)蒸馏水浸浴12 h;(2)50%Triton X100消化12 h;(3)蒸馏水浸浴3h;(4)50%脱氧胆酸钠消化12 h;(5)重复前述步骤;(6)蒸馏水浸浴3 h;(7)萃取神经在4℃、 pH 72无菌磷酸盐缓冲液(PBS)暂时保存;(8)将处理好的去细胞神经组织和Hank’s液一起用双层无毒塑料袋进行分装,在250 KGy的γ射线下进行辐照灭菌,放置在4℃冰箱中备用。

13 去细胞神经的组织学评价

去细胞处理后的神经组织,将每一神经段按等比例分为6小段,每小段长为20 mm,石蜡包埋,做5 μm厚横向和纵向组织学切片,进行HE染色观察去细胞程度及纤维管道结构完整性、Fast blue染色观察髓鞘成分。按照表1的标准进行去细胞神经的质量评价。每段随机取3张切片进行观察,取其均值单项计分。

14 去细胞异体神经移植试验

健康杂种犬12只,雌雄不分,体重243~266 kg,随机分成2组,8 cm移植组和10 cm移植组,每组 6只。用25%戊巴比妥钠(10 mg/kg体重)静脉注射进行麻醉。在无菌条件下右股后切口显露坐骨神经干。在坐骨神经干中段分别锐性切除7、9 cm长的神经节段,自然回缩造成8、10 cm长的神经缺损。分别用8、10 cm长的化学去细胞同种异体神经进行移植桥接神经缺损,用8-0无创尼龙线行神经外膜缝合,环形缝合6针。术后分笼饲养,观察期12个月。

15 体内移植实验观察

151 一般观察 观察移植后切口愈合及肢体功能恢复。

152 神经电生理观察 用丹麦产Medtronic Keypoint便携式肌电图仪进行运动和感觉诱发电位的检测。随机选取左侧非手术侧肢体5例作为正常值对照。在全麻下手术切开显露待测神经。

在进行运动诱发电位检查时,将刺激电极放置在移植段神经近侧2 cm的正常神经上,记录电极放置在小腿三头肌上,通过给予相同剂量的方波刺激比较两组实验动物在运动诱发电位波幅和时限上的区别。左侧肢体电极放置在相应位置,刺激参数为:10~20 mA,01 ms,10 Hz。

在进行感觉诱发电位观察时,刺激电极放置在踝关节部的胫神经上,记录电极放置在移植段近侧的正常神经上。刺激参数为50~100 mA,02 ms,19 Hz。

运动神经传导速度检查时,在移植侧,近端刺激电极位于移植段近端吻合口近侧2 cm处,远端记录电极位于移植段远端吻合口远侧2 cm处,两实验组距离分别为12、14 cm。在对照侧,两点位于与右侧相应部位的坐骨神经干上,间距10 cm。刺激参数为10~20 mA,02 ms,10 Hz,肌电图仪自动记录并计算运动传导速度。

153 再生神经的组织学观察 在过量麻醉药物的作用下处死实验犬并即刻观察取材。对实验组全部动物的移植段神经的近侧吻接口、移植段中央、远侧吻接口、移植段远侧神经和神经支配区域的靶肌肉进行神经再生的组织学观察。

1531 HE染色 将切取的移植神经及两端各1 cm正常神经取出后浸于4%多聚甲醛水溶液中固定24 h,经脱水处理后分段用石蜡进行包埋,连续组织学切片,切片厚度为5 μm,苏木素-伊红染色后观察组织结构形态,再生神经纤维和细胞浸润情况。

1532 S-100免疫组化染色 标本为石蜡包埋,切片厚度5 μm。Ⅰ抗为兔抗S-100蛋白抗体,Ⅱ抗为生物素标记的羊抗兔IgG抗体。用于观察再生神经中的许旺细胞的分布情况,特别是移植段神经中许旺细胞的分布。

1533 美蓝复红染色 在移植段中央和移植段远侧的神经中各取2 mm×1 mm×1 mm大小的组织块用05%戊二醛固定24 h,树脂包埋后用于半薄切片美蓝复红染色,切片厚度2 μm,染色后观察有髓神经纤维。

1534 透射电镜观察 将经05%戊二醛固定后树脂包埋的神经组织行超薄切片,醋酸铀和枸橼酸铅双重染色。在SEM透射电镜下观察再生神经的超微结构。

1535 靶肌肉运动终板染色 在胫神经进入小腿三头肌肌腹部位切取3 mm厚的肌肉块,在含1%氯化钙的 10%福尔马林水溶液中固定24 h,取出后放置在蔗糖-凝胶溶液中,行冰冻切片,切片厚度为30 μm。用胆碱酯酶法进行运动终板染色,观察靶肌肉中再生的运动终板的形态。每张切片随意选3个视野计数运动终板数量,取其平均数。

16 统计学分析

用SPSS 115统计分析软件进行数据处理,组间对比用成对资料的t检验,P

2 结 果

21 去细胞神经各段间组织学观察结果

神经全长从近端到远端去细胞完全,评分均为0分;在结构观察中,除第2段为0分外,其余5段均为1分,存在轻度的结构破坏:观察髓鞘染色强度,神经全长均为1分,仍残留少部分髓鞘成分。综合评分第1段为2分,第2段1分,第3段到第6段均为2分,神经全长各段经去细胞处理后综合评分相似(见表1)。 表1 化学去细胞神经评分标准

22 移植动物一般情况和功能观察

8 cm组有1犬在移植后3个月并发肺部感染死亡。10 cm组有1犬在4个半月腹泻死亡。其余动物均存活至观察期满。 在8 cm组实验犬在移植术后3个月时均有不同程度运动功能的恢复,至6个月时恢复了较好的行走功能,但是外观上仍有轻微的跛行,12个月时在行走过程中踝关节可以完全直立和有较好的背屈。10 cm组在6个月时也有不同程度的下肢功能恢复,但是进展较慢,移植后12个月踝关节仍不能直立或爪背着地。

23 神经电生理观察

在移植段近侧的正常神经上给予电刺激时,8 cm组和10 cm组均在小腿三头肌上记录到诱发的运动神经传导电位。如表2所示移植术后12个月记录到的运动诱发电位时限和波幅的区别,8 cm组的波幅高于10 cm组(t=3286,P

24 再生神经组织学观察

大体上观察,8 cm组在局部切开检查时,移植段神经与周围组织有轻微的短缩,可见移植段神经有良好的连续性,无明显变细变硬。神经与周围组织有少量的粘连,再血管化良好。近侧和远侧吻接口无神经瘤形成。神经支配区的肌肉组织有轻度萎缩。10 cm组在切开检查时,可见移植段神经的远侧段明显变细变硬,但是仍然保持连续性,神经与周围组织有粘连,神经支配区肌肉萎缩明显。 表2 去细胞异体神经移植术后12个月肌电图结果光镜下,在两组移植段神经内均有S-100表达阳性的雪旺细胞,沿神经纤维方向呈带状排列(图1),8 cm组的数量多于10 cm组。移植段以远的神经内亦可见到雪旺细胞增殖成带,神经横切面显示有再生的神经纤维,8 cm组优于10 cm组,在10 cm组可见较多神经束呈脱髓鞘改变。

运动终板染色显示在神经支配区的小腿三头肌中可以见到重新形成的运动终板结构,两组实验犬在运动终板数量上有较明显的差别,8 cm组再生的运动终板数量多于10 cm组,终板的形态也优于10 cm组(图2)。每个高倍视野下的运动终板的数量在8 cm组明显多于10 cm组,有显著统计学差异(P10 cm组。但是两组终板和正常的终板结构相比不管是在终板的数量还是在终板的纵横径上均有差别(P

电镜下8 cm组移植段神经内可见由雪旺细胞形成的髓鞘和有髓神经纤维,同时可见大量的无髓神经纤维呈束状分布(图3);10 cm组移植段神经内也有少量有髓神经纤维形成。表3 去细胞异体神经移植术后小腿三头肌运动终板测量

3 讨 论

在异体神经移植的研究中,虽然经冻融处理、放射处理和化学处理后的异体神经均具有促进神经再生的功能,但由于冻融处理及放射处理的神经细胞碎片仍残存在神经的基底板层管内,妨碍神经轴突向远端的延伸,因此修复神经缺损的距离一般较短。而化学处理后的异体神经在降低免疫原性的同时,保留了神经纤维管道的结构完整性,其内部细胞碎片已被清除,去除了轴突生长的障碍,因此可用于修复较长距离的神经缺损。但在化学去细胞处理过程中,当为修复较长距离的神经缺损而处理较长神经段时,神经的两端与中央部位是否存在质量差异,对修复神经缺损有较大的影响。化学浸提液是从神经的两端还是透过神经外膜对神经进行去细胞处理存在争议。实验中从去细胞程度、髓鞘提取的程度及神经纤维管道的完整程度进行评价。结果显示在长12 cm的神经段中,经化学去细胞处理后,神经的中央部分与两端的各段间在上述三个方面的综合评价中无差异,说明对同等粗细的神经其长度并不影响其神经移植物的质量,由此可以推断化学浸提液并非从神经的两端而是从神经的外膜开始进行去细胞处理。故在用相同的浸提液及处理程序进行去细胞处理时,神经的长度对神经移植物质量无影响。

虽然在理论上可以应用化学去细胞的方法处理任意长度的神经,但在实验及临床应用中移植长度仍然影响肢体功能康复的结果。在早期的研究中应用化学去细胞异体神经较满意修复了犬5 cm长的坐骨神经缺损[7]。在应用相同方法处理的犬的化学去细胞异体神经移植实验中,对犬的8、10 cm 长的坐骨神经缺损用化学去细胞同种异体神经进行移植修复。结果发现在8 cm长的坐骨神经缺损修复组,无论是肢体功能的大体观察还是电生理的观察,均恢复较好。运动神经的波幅已达正常神经的50%,神经传导速度达到正常神经的30%;而在10 cm长的神经移植组,功能恢复较差,肌电图波幅及运动神经传导速度均未达到正常神经的20%。再生神经的组织学观察显示8 cm长的去细胞神经移植组在雪旺细胞、有髓神经纤维的分布及运动终板的数量和形态方面均明显优于10 cm移植组。

在8、10 cm神经移植组,其移植物本身的质量无差异,但最终结果具有明显的差异。产生这种差异的原因不在移植物本身,而与神经缺损的距离有关。Haase等[8]用去细胞异体神经桥接大鼠腓神经缺损,研究显示去细胞异体神经可以修复2 cm的周围神经缺损,当缺损>4 cm时未出现功能恢复,并认为生长因子可能有助于修复较长的神经缺损。但在随后的实验中应用血管内皮生长因子与去细胞异体神经复合后移植修复神经缺损,仅表现出促进近端吻合口轴突的生长,并未显出促使神经轴突延长的作用[9]。出现这种现象的原因可能是生长因子虽有促神经再生的作用,但在修复区内未能呈现生理环境下的浓度梯度变化,故轴突的生长方向受到干扰。在周围神经损伤后,靶器官通过神经远端释放不同的生物因子,发挥化学趋化作用,促使神经轴突向远端生长。生物因子的浓度呈现明显的梯度改变趋势,随距离的增加,生物因子的浓度发生明显的变化,从而影响神经的再生速度及肢体功能康复。因此,在使用生长因子促使神经向远端生长时应考虑其作用环节及浓度梯度变化。

本研究证实神经的长度并不影响化学去细胞神经制备的质量,在应用去细胞异体神经修复周围神经缺损中,8 cm或许是目前单独使用化学去细胞异体神经移植取得较好结果的最大范围。为修复更大范围的神经缺损,应探讨神经远端的生物因子表达分布规律,利用化学趋化原理促进神经的快速生长。

参考文献

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[2] Evans GR,Brandt K,Widmer MS,et al.In vivo evaluation of poly(Llactic acid)porous conduits for peripheral nerve regeneration[J].Biomaterials,1999,20:1109-1105.

[3] Widmer MS,Gupta PK,Lu L,et al.Manufacture of porous biodegradable polymer conduits by anextrusion process for guided tissue regeneration[J].Biomaterials,1998,19:1945-1955.

[4] Hudson TW,Zawko S,Deister C,et al.Optimized acellular nerve graft is immunologically tolerated and supports regeneration[J].Tissue Eng,2004,10(11,12):1641-1651.

[5] Kim BS,Yoo JJ,Atala A.Peripheral nerve regeneration using acellular nerve grafts[J].J Biomed Mater Res A,2004,1;68(2):201-209.

[6] 衷鸿宾,卢世璧,赵庆,等.化学去细胞神经同种异体移植物储存方法的初步研究[J].中国矫形外科杂志,2002,10:1405-1407.

[7] 衷鸿宾,卢世璧,赵庆,等.犬化学去细胞神经同种异体移植的神经再生研究[J].中华手外科杂志,2002,18:131-133.

[8] Haase SC,Rovak JM,Dennis RG,et al.Recovery of muscle contractile function following nerve gap repair with chemically acellularized peripheral nerve grafts[J].J Reconstr Microsurg,2003,19(4):241-248.

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1课前认真备课,课后加强复习 

在教学过程中,任课教师对备课高度重视,认真钻研教材。鉴于细胞生物学理论与技术的不断发展,为了使学生能够掌握细胞生物学最新的研究成果,通过查阅细胞生物学相关的最新文献资料,并将新的研究成果融入到教学内容中去,使学生对细胞生物学的新理论和新方法有一定的了解,及时掌握学科发展的最新动向。 

另外,为了巩固前期讲授的内容,在开始新的教学内容之前都会与学生一起回顾上一节课的授课内容,巩固并加强学生对已讲授内容的掌握情况。在讲授新内容的同时,适时回顾前期已讲授的与本节课内容相关的知识点,促进学生对知识的综合掌握,提高了教学效果。 

2提升教师教学水平 

近年来,随着高校教师队伍的不断发展,青年教师逐渐成为高校师资队伍的重要组成部分。青年教师由于教学经验不足、教学方法与技巧不够熟练,教学之初驾驭课堂的能力不足,因而需要通过多种途径提高教学基本功。青海大学通过对新进青年教师进行岗前培训,开展提升教学水平的相关讲座,组织多媒体课件制作竞赛以及青年教学竞赛等多种方式,着力提升青年教师教学能力,对青年教师教学质量的提升起到了很大的推动作用。 

3组建细胞生物学教学团队 

目前,青海大学农牧学院动物医学系细胞生物学课程有任课教师1人,未形成有效的教学团队。因此,为了能更好地提升细胞生物学课程的教学效果,在今后的教学过程中需组建一支年龄、职称以及知识层次结构合理的细胞生物学课程教学团队,并通过团队成员的团结协作、教学研讨和经验交流,推进细胞生物学课程的良性发展。 

教学团队在具体实施过程中,可将细胞生物学课程分成几个教学模块,每人讲解几章,这样不仅可以充分发挥每个人的专业优势,提升整个课程的教学效果,同时也可为年轻教师的迅速成长提供良好的环境,有效防止教学人员梯队的断层。 

4构建网络化课程体系 

构建网络化课程体系可以对细胞生物学课程的良性发展起到很好的支撑作用,通过构建细胞生物学在线网站,制备在线教程,全面介绍细胞生物学课程的教学内容、教学进程、教学大纲、教学课件、教学录像,对每个教学环节制备链接。通过细胞生物学课程网络资源的共享,使教学目的更清晰明了。此外,在教学网站设置教学论坛,积极注册成为教学论坛的会员,积极参与教学内容、实验方法、热点问题等的讨论,充分利用网络教学的优势和作用促进教学效果的不断提升。 

5加强实验教学 

青海大学农牧学院动物医学系细胞生物学课程开设于2009年。在开课之初,课程体系中没有包含实验教学内容。而细胞生物学是一门实践性很强的学科,为了更好地提高教学质量,必须将理论教学和实践教学进行紧密结合,因此对细胞生物学课程进行了教学结构调整,增加了实验教学的内容,通过实验教学提升学生对理论知识的理解与掌握。 

在实验过程中,任课教师将学生分为若干个小组,鼓励学生要积极动手并敢于动手,要求学生培养独立的实验操作以及团队协作能力,加深对实验理论与方法的理解。对于部分学生在实验过程中不敢自己亲自进行实验操作的心理,任课教师要鼓励学生树立信心,积极大胆地做实验。出现问题时,首先自己想想有无可行的办法。也可通过小组的讨论分析能否找到可行的办法。如果无法解决问题,最后再由任课教师引导学生解决实验过程中存在的问题,这样学生进行实验操作的积极性有了较大的提升,教学效果也得到改善。 

另外,利用实验室现有的仪器设备条件,争取开设一些与细胞生物学课程相关的前沿实验内容,如细胞凋亡的检测、动物细胞的原代培养与观察、细胞周期检测等,培养学生的学习兴趣与积极性,提升细胞生物学实验教学的效果。 

6将细胞生物学知识融入到学生毕业设计中 

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【关键词】教学;细胞生物学;教学方法;多媒体技术

作为生物专业和生命科学的重要课程,细胞生物学一直都是相关领域的必修课程。将细胞生物学这门学科给教好,对于提高学生的专业素质、提升学生走向社会之后在职业生涯中的竞争力都是大有裨益的。然而鉴于细胞生物学这门课程本身的特征,即细胞生物学的研究对象是细胞,而细胞本身就是需要借助显微镜才可见的,因而也一直找不到能够适应这门学科的传统教学方法。随着现代教育的逐渐发展,多媒体技术[1]也越来越被广泛地应用于教学当中。利用多媒体技术进行细胞生物学的教学,可以使学生更加全方位地了解微观世界的生物细胞,进而大大提高教学质量。

一、细胞生物学概述

所谓“细胞生物学”,是指是在分子水平、亚显微水平和显微水平这三个层次上,研究细胞的结构和功能,以及各种生命规律的一门学科。细胞生物学通过使用近代物理学与化学的科技成果以及分子生物学的概念、方法,基于细胞水平来对生命活动进行研究,细胞生物学所研究的核心问题就是遗传及发育的问题。但是因为细胞生物学是对微观世界的探究,因此若要对其进行研究,就必须运用到显微镜。

正是由于细胞生物学的上述特征,使得在用传统方式进行细胞生物学的教学时,会出现很多的弊端;而在用多媒体技术进行细胞生物学教学时,则会显现出很多的优势。

二、传统细胞生物学教学方法中存在的问题

传统的教学方法就是书本加黑板,即老师在讲台上通过板书的形式,向坐在讲台下面的学生们传授书本中的知识。而一直以来,这种传统的教学方式也一直存在,并且在现今教学方式中仍然占据很重要的地位。这种传统的教学方法固然能够让学生们理解书中的某些知识,但是它还是存在很多的弊端的,尤其是当这种传统教学方式应用于像细胞生物学这种抽象的学科时,它所呈现的不足则更加明显了:

(1)细胞生物学是一门很抽象的学科,仅仅通过老师的板书和口授是达不到很明显的教学效果的,毕竟这门学科的研究对象是微观的细胞,是人的肉眼所不能看见的东西。如果教学方式仅仅停留在传统方式上,老师们只能通过口授或者是在黑板上以简单地图表来向学生们阐述细胞的结构,因此学生们是很难想象细胞的构造的,因而学生们不能够对细胞的功能有更为深刻的理解,这对于学生对相关知识的吸收是很不利的,因而教学质量也不会很理想。

(2)在授课过程中,老师们可能需要向学生们讲解细胞的具体构造,以便学生们对细胞各部分的功能会有一个详细的了解。为了使讲解能够更加生动和具体,老师可能需要在黑板上画出细胞结构的简略图,一方面由于黑板上所画的图都是二维的,没有立体感;另一方面,老师们画图的水平毕竟有限,不可能在黑板上画出比较清晰明了的细胞图,因此传统教学方式的教学效果不显著。

(3)一节课的时间是有限的,如果老师花过多的时间在板书的书写和画图上,就会浪费宝贵的上课时间,那么在原本就有限的时间内所能讲述的知识就更加的少了。既然时间利用率不高,那么自然教学质量也不会很理想了。

综上所述,若用传统的教学方法对细胞生物学这门学科进行授课,教学质量是不会很好的。这个时候,多媒体教学就显得有优势多了。因此,需要通过利用多媒体技术来进行细胞生物学课程的讲解。

三、利用多媒体技术进行教学的优点

科技的进步也推动了现代教育的发展,如今大部分学校都配备了多媒体教室,在多媒体教室老师可以通过多媒体技术向学生们授课。所谓多媒体教学方式,就是指将授课方式与计算机技术结合起来。通过多媒体技术,可以将原本抽象的知识形象化。在授课过程中,通过向同学们展示丰富多彩的、吸引眼球的图片、音频、视频等,充分调动了学生们在上课时的感官,使得原本枯燥的、抽象的知识变得生动、具体,增加同学们上课的兴趣,进而可以改善教学质量。

尤其是像细胞生物学这样抽象的学科,所研究的对象又是人的肉眼不可见的细胞,传统的教学方法不能够形象地向学生们展示细胞的内部构造以及细胞的变化等。因而,通过多媒体技术进行细胞生物学的教学,是有很多优势的:

(1)通过多媒体进行教学时,可向同学们展示相关的图片、视频和音频,充分调动同学们的感官,增大同学们可获取的信息量,让同学们了解更多关于细胞结构的知识。例如老师若要向同学们展示细胞有丝分裂的整个过程,在传统教学方法中,老师们可能需要在黑板上画出细胞有丝分裂各个阶段的图,以便向同学们解释各个阶段细胞的变化,这样做一方面浪费时间,另一方面如果老师在黑板上的图由于失误而画错了的话,还会误导学生。但是利用多媒体课件,并用形象的图片和适当的动画设置加以辅助,就可以形象生动地向学生们展示细胞有丝分裂时的整个过程,这样同学们对相关知识的记忆也会更加深刻。

(2)以前“填鸭式”的教学气氛,即老师在讲台上讲课,同学们在下面疯狂地记笔记,使得教学质量很不理想。然而通过多媒体技术,使得教学方式不再呆板,相反,会使得课堂气氛活跃,因而可以显著的改善教学效果。

(3)俗话说,“兴趣是最好的老师”。通过多媒体技术,将原本枯燥的细胞生物学这门科目变得生动和有趣,因而可以大大增加同学们对这门科目的兴趣,提高同学们对这门科目的记忆。同学们的兴趣提上去了,那么同学们学习这门科目的能力也就提上去了,教学质量也就会有相应的提升了。

(4)可以省去很多老师板书的时间,因而可以增加课堂的时间利用率,老师们也就可以有更多的时间去讲解更多的知识了,同学们所学习的也就多了。

(5)在传统的教学方式中,学生们在课堂上会由于忙于记笔记而没有很在意老师所讲的某些重要的知识点,这是得不偿失的。但是在多媒体教学方式中,老师们的授课都是有相应的课件的,学生们大可在课堂上认真听讲,只是适当地做笔记,不要忽略老师所讲的任何一个知识点,课后再向老师拷贝课件就可以了。

(5)在多媒体教学方式中,由于老师不再是在讲台上“疯狂”地板书,学生们也不再是在下面“疯狂”地做笔记,使得老师和同学们在课堂上有更多的时间进行互动和交流,学生们哪里没有理解得透就可以当场提出来,老师当场进行解惑,对于改善教学质量也是大有裨益的。因而,利用多媒体技术进行教学,会使得整个课堂的互动性更强。

四、将多媒体技术应用于细胞生物学教学中的具体做法

前已所述,将多媒体技术应用于细胞生物学这门学科的教学中,是有很多的优势的。那么如何将多媒体技术应用于细胞生物学的教学中呢?可从如下几个方面来说明:

(1)老师们要精心的制作多媒体课件,课件就相当于传统教学中的板书,老师是要根据课件进行课程的讲解的,因而课件的质量将直接影响整节课的质量。课件并不是文字和图片的简单罗列,相反,课件应当是老师在对本节课进行备课时,对知识进行梳理后,想好了怎样对知识进行编排有利于学生们的理解,再进行课件的制作。课件不宜做得太过花哨,否则会分散学生们在课堂上的注意力,反而不太好;但同时课件也不应该只是文字的堆积,否则这样的课件也就只是传统板书的电子版,也就达不到提高学生的学习积极性的目的了。因而课件制作,应当分清主次,并且有一定的逻辑。

(2)即使是利用多媒体进行授课,也要将多媒体技术与传统教学方式相结合,才能达到更好的效果。虽然传统的教学方式存在很多弊端和不足之处,但是却不能对这种传统教学方式进行全盘否认。例如在进行多媒体教学时,虽然通过图片和视频等会使同学们对知识的接受能力更强,但是有时候同学们还是会对某些知识点比较晦涩,这时候传统的板书就应当充当一个辅助作用了。毕竟老师对每个知识点的理解程度都会比学生更为深刻,通过板书和老师在黑板上做进一步的演示,学生们对某些知识点的理解才会更加的深刻。

(3)教学内容应当及时地更新,以便能够跟得上时代的步伐。由于学校的课本一般都是好几年前就已经出版了的,因而书本上很多的知识点或是描述得不够全面或是跟不上时代的步伐。尤其是像细胞生物学这样的学科,更新的频率是很快的。老师在进行备课时,应当将已经更新了的知识体现在所制作的课件中。在授课的过程中,就应当将这些书本中没有的新知识向学生们讲解。通过向学生们传授相关领域的比较新的知识和比较前沿的研究,可以让学生们掌握最新的知识,开阔学生们的眼界,打开学生们的思维,这对于学生们以后的职业生涯是有莫大的帮助的。

(4)国外对细胞生物学这一领域的研究是比国内做得要多的,所取得的成就也是优于我国的,因而在进行授课时,不应当仅仅局限于国内的研究成果,不能坐井观天,相反,应当放眼全世界,积极地吸收国外先进的研究成果,那样才会有进步。老师应当多看看国外的书籍,多了解国外对这门课程是如何讲解的,向外国人多借鉴和学习,同时也要鼓励学生们多看看国外的书籍。通过多媒体技术,利用图片、视频等,可以更好地向学生们展示国外相关领域的研究成果。

(5)在教学中要注意将多媒体教学和启发式教学相结合。多媒体授课的显著特征就是在授课过程中是需要用到课件的,而课件是可以设置各种动画效果的。因此为了充分调动学生们在课堂上的积极性,可以通过对动画效果做相应的设置而起到引导学生积极思考的效果。通过课件的启发,可使得学生们积极进行思考,会让教学效果事半功倍。

五、对于将多媒体技术应用于细胞生物学教学的展望

多媒体技术为现代教育的教学方式开辟了一条全新的道路,通过多媒体教学中所用到的形象的图片、音频及视频等,可以使抽象知识具体化、枯燥的课堂生动化、静态的学习动态化,因而可以使得教学质量有意想不到的提升。

前文已经详细地说明了利用多媒体技术进行细胞生物学这门课程的教学的优势以及具体做法,其实多媒体教学可以应用于任何一门课程的教学,只要能够以适当方式使用多媒体技术,并辅助以传统教学方法,就一定会取得更好的教学质量效果。

六、结论

细胞生物学是一门特殊的学科,它所研究的对象是人的肉眼所不能看见的细胞,这种特殊性也使得通过传统的教学方式进行教学是不能取到很好的效果的。随着科技的发展,现代教育也逐渐与计算机接轨,通过对媒体技术,可对该课程进行生动的讲解,即化抽象为具体、化枯燥为生动,从而提高同学们对细胞生物学这一学科的兴趣,进而可以提高教学质量。因而将多媒体应用于细胞生物学这门学科是有很多的益处的。

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篇9

细胞生物学立体化教学应用细胞生物学作为现代四大前沿生命学科之一,自20世纪创建以来,在国家大力支持和帮扶下,得到快速发展。经典细胞生物学教学是研究细胞形态、结构和功能,现代细胞生物学在经典教学的基础上,向生物医学、环境科学、农业科技、公共卫生等各个领域延伸。因此,对细胞生物学教学进行改革势在必行。

立体化教学模式,就是利用新技术、新理念、新方法,对资源进行有效整合,把教与学结合,教学理论联系实际,教学和考核结合,构建一个科学的、全面的、互动的、有效的系统教学模式。

一、课堂教学立体化

1.教学内容立体化

细胞生物学具有典型的形态学特点,专业性和理论性强。老师在进行细胞生物学教学时,很容易照搬课本知识,对学生照本宣科,内容枯燥无趣,教学方法死板,难以引起学生兴趣,自然教学质量不高。立体化教学要求老师首先在教材准备阶段,通过研究和熟悉教材,整体把握课本,疏通脉络,进行知识整合,形成科学系统的动态立体化体系。然后利用多媒体技术,把讲课内容用PPT的形式有重点、有层次的罗列出来,结合相关图片、视频等把细胞生物学知识直观的展现在学生眼前,引起学生兴趣,激发其学习欲望。同时要关注最新科研成果和消息,拓宽学生的知识面,提高学生综合素养。

2.教学方式立体化

(1)多媒体教学

随着科技的发展,多媒体教学已广泛运用到教学中。在进行细胞生物学教学时,要运用多媒体技术,把教学内容用PPT、Word等展示出来,在上面可以放置图片、音频、视频、动画等,使细胞生物学由抽象向具体、静态向动态、微观向宏观转变,教学内容多样,生动有趣,让学生的眼、耳、脑全方位地动起来。同时可以建立专业网站,通过衔接的方式查看国内外相关网站,在线做题目和交流等,促进教学质量的提高。

(2)因人施教

学生因为家庭背景不同、学习能力不同、沟通能力不同,在学习细胞生物学时也就各有差异。老师不能顾此失彼,要平等的对待每一个学生。所以老师在教学时要因人施教。可以把学生分为ABC三类,A属于优秀的学生,基础较好,在对这类学生进行一两次基础训练之后,对其进行知识拓展训练,促进其思维发散和创新能力的提升;B属于中等,通过几次基础培训后进行拓展训练;C属于基础差的学生,着重训练其基础,在打好基础后再进行拓展学习。总之,老师要应材施教,让学生发挥各自优势,促进学生个性化发展。

(3)教与学相结合

老师要转变以“教”为主的教学观念,要使学生成为课堂的主体,把教与学结合起来。在进行教学时,老师可以通过学生演讲、参与讲解、课堂讨论、学生提问、课外互动等方式加强与学生的沟通交流,激发学生的积极性,促进学生自主学习,培养学生创新能力,促进学生全面发展。

二、实验教学立体化

1.通过验证实验,培养操作技能

实践是检验真理的唯一标准,细胞生物学理论性强,比较抽象,只有通过实验才能让学生有切身的体会,才能更好的理解消化知识。教学中,要适当的开放实验室,进行实验教学。比如讲细胞的形态时,要让学生在显微镜下进行观察,并做好记录、写成报告。比如对小动物进行活取细胞的实验,不但让学生学会操作方法,更能加强学生心理素质建设,为以后搞科研做准备。

2.通过探究实验,培养创新能力

现代社会需要创新人才,细胞生物学研究更是如此。在进行实验时,老师可以安排一些设计性强的实验让学生进行操作,鼓励学生自主创新,大胆提出问题、分析问题、验证问题、得出结论。在这个过程中发散思维,提出创造性的见解,和老师一起讨论研究。同时,也可以让学生根据兴趣自主设计实验,比如抗衰老化妆品的开发、预防老年斑等,通过自主设计实验,开拓学生思维,激发学生的潜能,培养其创新能力。

三、教学评价立体化

随着科技的发展,现代社会大量需要创新型、复合型人才,对于细胞生物学研究来说也不例外。因此,细胞生物学教学的最后环节――教学评价就显得尤其重要。在对学生进行教学评价时,要根据不同的学生、不同的内容进行立体化评价。

1.理论课和实验课分离

近年来,细胞生物学进行了改革,把实验课单独设置学分、列为专门课程。以小班分组的方式让学生进行实验,提高其动手能力。在对学生进行评价时,要实行对半分制,甚至偏向实验课。对动手能力强的学生给以表扬,并让实验能力强的学生带引相对较差的学生进行合作探讨,促进共同进步。

2.综合能力的考察

在对学生进行评分时,要采用“课堂表现+期中考试+期末考试”的方式,其中课堂表现一般占30%~40%,期中成绩占25%~30%,期末成绩占30%~45%。课堂表现可分为平时作业、上课回答问题、课外知识延展性等,主要考察学生的学习态度和参与性。期中考试试卷出题目,要以基础为重,适当的延展知识,考察学生的学习效果和对最新国内外细胞生物学的关注。在期末考试时,可以让学生设计实验课程,考察学生的创新能力。

总之,对学生的评价不能单纯的从成绩出发,要综合基础知识和实践能力、要看学生平时表现、要看学生的创新潜能等,全方位的对学生进行客观公正的评价。

四、结束语

在细胞生物学教学中运用立体化教学,可以有效整合利用资源,理论联系实际,引起学生兴趣,激发学习欲望,提高教学质量,促进学生个体化发展和综合素质的提高。同时,学校和老师要与时俱进,根据学生实际情况,不断更新教学模式,完善细胞生物学立体化教学体系,为社会源源不断地输入科研人才。

参考文献:

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1 当代大学生的生物科学素养现状及其存在问题

生物相关专业的学生对生物科学技术具有浓厚的兴趣,生物科学技术基础知识扎实,对生物技术发展持积极的肯定态度,具备良好的科技强国的信念。但是,他们对高新生物科学技术知识和先进实验技术了解较少,生物科学实验实践技能较差,对生物科学科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有调查表明,当代大学生对于当前的一些生物热点问题有一定的了解,但是对于高新技术的应用和新的科学研究领域的认识不足。在理性上,有43%的学生是盲目的怀疑,或者是盲从专家和他人的观点,对事物较少有自己的看法;在探索求知精神上,“科学功利主义”对学生的影响最大,使得学生视野狭窄、目光短浅;在实证精神上,有62%的学生缺乏实验实证精神,偏重抽象思维,缺乏科学实验的精神和价值眼光。②此外,许多高校只注重生物专业课的常规教学,很少举办专门的科研活动,且科学技能培养与锻炼的途径缺乏,这使得大学缺乏浓郁的科学素养氛围,学生较难形成一定的科学技能,由此科学实践能力也较差。

2 细胞生物学教学中培养科学素养的意义

细胞生物学是生物学类及农林医药类本科生一门必修的专业基础课,是现代生命科学的前沿分支学科之一,它是以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一,在解决人类面临的重大问题、促进经济和社会发展中发挥重要的基础作用。同时,细胞生物学又是一门实践性很强的学科,重要理论与实践密切地联系着。随着生命科学自身和生物产业的快速发展,对生命科学相关领域创新型人才的需求也在不断增加。由此可见,细胞生物学课程中科学素养的培养对于建立与其专业层次、研究方向相符合的细胞生物学知识构架体系,培养和锻炼学生的科学思维能力具有非常重要的作用。

3 细胞生物学教学中如何培养学生的科学素养

细胞生物学作为生物学类及农林医药类的一门专业基础课程,在培养学生的科学素养方面,具有举足轻的重要作用。然而,科学素养的提高不是一朝一夕之功,教师应始终将其贯穿于自己的教学之中。如何在细胞生物学教学中培养和提高学生的科学素养,以下是笔者的一些想法和体会。

3.1 加强课堂教学中的“生活化”融合

  细胞生物学的知识理论性强,内容抽象深奥、难于理解,教师可以试将抽象的内容与日常生活相联系,使学生有此联想起有趣的、熟悉的生活场景或事物,这不仅使抽象的内容具体化和动态化,使其容易理解,而且激发了学生的探究欲望和学习兴趣。例如讲解“蛋白质的分选”时,引导学生由细胞社会联想到人类社会。细胞中的各种蛋白质发挥结构或功能作用的部位几乎遍布细胞的各种膜区和组分,只有当蛋白质各就各位并组装成结构和功能复合体,才能参与细胞的各种生命活动。这就好比在人类社会中,各专业的毕业生只有找到适合其自身特点的工作岗位才能发挥所长。总之,运用发散性思维,尽可能地将细胞生物学抽象的理论知识与生活实际联系起来,并配合以多媒体辅助手段,使抽象的内容变得形象生动,易于理解掌握。

3.2 侧重教学内容的前沿性和新颖性

细胞生物学发展极为迅速,随着科学家们研究成果的不断涌现,其内容处在不断更新的动态过程中。因此,教师在教学过程中,要注重联系学科的前沿和热点,讲述较先进的科学结论,跟踪国际上最新进展。此外,教师在注重教学的同时,宜以科研并举,以科研引导和促进教学;教学与培养科学研究型人才紧密结合;教学内容与最新科研进展同步,使学生在正确掌握细胞生物学基础上学会解决与之相关的科学研究问题。如将教师的主要科研成果与基础理论教学有机结合,结合教学内容介绍自己的科研成果,这样既生动又贴切,学生又很熟悉,使学生获得学习的兴趣和动力,亦可以启发学生的创新思维能力,培养学生的科研钻研精神。

3.3 增加细胞生物学实验综合性和设计性实验的比例

综合性实验注重知识的综合运用,实验原理和方法步骤较为复杂,可以使学生更好地理解实验原理,正确使用仪器设备,锻炼学生综合分析问题的能力;设计性实验是指学生根据实验项

目,自主设计实验方案,自主准备实验材料,自主配制实验所需试剂,根据自己的时间自主安排实验进程,设计性实验可以充分调动学生的实验积极性,培养学生的创新思维和勇于探索的精神。由此可见,综合性和设计性实验可以锻炼学生综合分析问题和解决问题的能力。③然而目前许多高校由于实验条件和课时安排的限制,细胞生物学实验主要以基本操作和验证性实验为主,综合性和设计性实验较少甚至没有,这在一定程度上限制了学生综合素质和创新思维的培养。④因此,教师应根据科学性、可行性和实用性原则增大综合性和设计性实验的比例。如我们精选了真核生物基因组的提取、纯化、鉴定、扩增、酶切、重组、转化、筛选的大实验,膜蛋白的分离与鉴定等综合设计型大实验,这些实验中的每个实验都构成了一个综合性整体,同时,在实验材料的选择上尽量做到由学生自主选择。通过每一次的综合设计实验,使学生进一步巩固了已学习的知识和已掌握的技术,并能够对实验结果进行合理的正确的资料采集、整理、分析和归纳,有效地培养了学生的科学素质、科学精神、创新思维及分析问题和解决问题的能力。 3.4 组织各种“科学小组”,布置学科发展前沿的讨论,与全程科研训练对接,以培养学生的科学态度和科学精神