細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)教學(xué)模式的探索與思考

曹 蕊，嚴(yán) 笠，孫雪健, 肖 苒

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院研究中心，北京 100144)

教學(xué)管理

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)教學(xué)模式的探索與思考

曹 蕊，嚴(yán) 笠，孫雪健, 肖 苒*

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院研究中心，北京 100144)

細(xì)胞生物學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科，是理論知識和實踐操作密切相關(guān)的學(xué)科。大部分醫(yī)學(xué)研究生在研究生階段要掌握細(xì)胞生物學(xué)理論知識，并進(jìn)行一系列細(xì)胞生物學(xué)課題研究。因此掌握最基本的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)就顯得尤為重要。作為細(xì)胞培養(yǎng)室的技術(shù)指導(dǎo)老師，在幾年教學(xué)中，我不斷優(yōu)化和總結(jié)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，目的是培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生盡快養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣、掌握細(xì)胞培養(yǎng)的基本技能。

細(xì)胞生物學(xué)；細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)；教學(xué)模式

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是醫(yī)學(xué)研究生從事課題研究必備的一項基本技能，是實驗、研究工作的基本步驟[1]。作為醫(yī)學(xué)專業(yè)院校，約60%的碩士研究生的論文課題研究涉及細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，說明這類實驗技術(shù)在醫(yī)學(xué)研究方面的重要性[2]。本文作者通過以下幾個方面進(jìn)行探討，對細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)教學(xué)模式加以總結(jié),并對其進(jìn)行調(diào)整改進(jìn),以全面提高細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的教學(xué)水平。

1 醫(yī)學(xué)研究生入門培訓(xùn)

新入學(xué)的醫(yī)學(xué)研究生在本科階段都學(xué)習(xí)過細(xì)胞生物學(xué)的理論知識，了解一些細(xì)胞培養(yǎng)的簡單過程，但由于條件有限,真正掌握的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)較少[3]。而研究生在學(xué)習(xí)階段要進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究，大多數(shù)學(xué)生要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)工作，需要熟練掌握細(xì)胞培養(yǎng)操作技術(shù)。因此作為細(xì)胞培養(yǎng)實驗室的帶教老師，對學(xué)生進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)入門培訓(xùn)顯得非常必要。首先對新入學(xué)的學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)，講解細(xì)胞培養(yǎng)室的入室規(guī)則及注意事項，加強(qiáng)無菌觀念強(qiáng)化安全意識，并對細(xì)胞原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)以及細(xì)胞的凍存復(fù)蘇等基本原理進(jìn)行講解，加深學(xué)生對細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的理解。同時，參與編寫研究中心科研技術(shù)平臺手冊中有關(guān)細(xì)胞培養(yǎng)實驗室相關(guān)制度和操作規(guī)程等內(nèi)容，便于學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)領(lǐng)會實驗室的操作技術(shù)。入門培訓(xùn)能使學(xué)生對細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)室規(guī)章制度有初步了解，為今后進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室操作打下良好的基礎(chǔ)。

2 帶教老師實驗室示范操作，樹立嚴(yán)格的無菌觀念，規(guī)范操作規(guī)程

細(xì)胞培養(yǎng)除了需要嫻熟的操作技術(shù)外,其技術(shù)難度更多地體現(xiàn)在培養(yǎng)過程的復(fù)雜性以及嚴(yán)格的無菌要求,任何一個環(huán)節(jié)出問題,都直接影響實驗的結(jié)果[4]。因此本院研究中心新入室的研究生要進(jìn)行一對一30學(xué)時的實驗室培訓(xùn)，觀摩帶教老師具體操作，同時對其講解操作要領(lǐng)和注意事項，將容易發(fā)生的錯誤反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不斷加強(qiáng)無菌觀念，讓學(xué)生從接觸細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)開始建立嚴(yán)格的無菌觀念。近距離地觀察實驗，并可以隨時提問，加深其對細(xì)胞培養(yǎng)的印象[5]?？荚嚭细窦纯蛇M(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室獨立操作。細(xì)胞大多由學(xué)生從臨床手術(shù)室和動物室取得新鮮組織進(jìn)行原代培養(yǎng)得來的，因此需要更嚴(yán)格的培養(yǎng)技術(shù)和培養(yǎng)條件。不同種類的細(xì)胞所用的培養(yǎng)方法和培養(yǎng)條件往往不同，作為帶教老師要指導(dǎo)學(xué)生盡快掌握自己所需細(xì)胞的培養(yǎng)方法，盡快開始實驗操作。每周二和周五檢查培養(yǎng)箱水盤和廢液缸，督促學(xué)生更換高壓滅菌水并傾倒廢液，及時去除污染隱患，防止細(xì)菌或真菌污染，指導(dǎo)學(xué)生在出現(xiàn)污染時及時處理。同時作為實驗室?guī)Ы汤蠋熞矐?yīng)結(jié)合自己專業(yè)特長和工作特點積極主動參與科學(xué)研究以及教學(xué)改革工作，加強(qiáng)和提升自身的科研能力和實驗創(chuàng)新水平[5]。

3 伙伴教育在研究生實驗教學(xué)中的應(yīng)用

我院的醫(yī)學(xué)研究生在課題研究中各自需要不同種類的細(xì)胞，其中包括成纖維細(xì)胞、表皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、心肌細(xì)胞以及胚胎干細(xì)胞等多種細(xì)胞，由于不同課題組研究的細(xì)胞種類和培養(yǎng)條件差異比較大，我們采用同課題組的師兄弟/姐妹一對一帶教的方法，使得學(xué)生能盡快掌握實驗相關(guān)細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo)方法，盡快開展深入的研究。同學(xué)之間每周開展一次讀書報告會進(jìn)行技術(shù)交流，分享文獻(xiàn)心得，闡述自己的課題進(jìn)展。利用師兄弟/姐妹的這種平等輕松的關(guān)系，將伙伴教育引入醫(yī)學(xué)研究教學(xué)中,既提高了實驗效率，又增強(qiáng)學(xué)生之間團(tuán)隊合作精神[6-7]，極大地豐富和積累了經(jīng)驗，提高了技術(shù)水平，并且更加了解世界前沿技術(shù)，為科研課題的順利進(jìn)行打下良好基礎(chǔ)。

4 將生物安全教育納入細(xì)胞培養(yǎng)實驗教學(xué)中

細(xì)胞培養(yǎng)實驗室是進(jìn)行實驗教學(xué)和科研工作的重要平臺。實驗室的生物安全是保證科研與教學(xué)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。生物安全缺失，一旦進(jìn)入臨床實習(xí)或科研階段往往將自己完全暴露在危險生物因子之下，因此在實驗教學(xué)中開展生物安全教育刻不容緩[8]。

對被污染的環(huán)境、儀器設(shè)備、實驗廢棄物及人體表面進(jìn)行正確的消毒是避免實驗室工作人員感染、防止病毒向?qū)嶒炇彝猸h(huán)境泄露的重要手段，消毒方法不當(dāng)極易造成人員的感染和病毒的傳播，從而導(dǎo)致極其嚴(yán)重的生物安全事故[9]。本院的研究生和工作人員從臨床手術(shù)室和動物室取組織進(jìn)行原代培養(yǎng)時，取下的標(biāo)本在接種前必須再次消毒,禁止將動物室的動物拿到細(xì)胞室取材。為了便于管理將超凈工作臺及培養(yǎng)箱分組使用，一般將同一導(dǎo)師的學(xué)生安排使用同一培養(yǎng)箱和超凈工作臺，各組成員在指定的超凈工作臺中操作并將細(xì)胞放入指定的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，各自負(fù)責(zé)自己范圍內(nèi)的實驗環(huán)境。經(jīng)慢病毒或腺病毒感染的細(xì)胞在專用培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，病毒感染細(xì)胞的操作在生物安全柜中進(jìn)行，接觸過病毒的槍頭、培養(yǎng)板及培養(yǎng)液等物品必須放入84消毒液中浸泡過夜后處理,觀察細(xì)胞時要蓋緊培養(yǎng)瓶蓋。超凈工作臺及生物安全柜在使用前后要用75%酒精擦拭和紫外燈照射半小時。作為帶教老師經(jīng)常對細(xì)胞實驗室進(jìn)行生物安全檢查，加強(qiáng)監(jiān)管，定期開展生物安全教育。通過強(qiáng)化培訓(xùn),提高實驗室操作人員的生物安全意識。

5 實行開放型教學(xué)模式

開放性實驗是一種新興的教學(xué)方式，以學(xué)生為中心，給其充分的自主權(quán),使學(xué)生能夠根據(jù)自身條件選擇相應(yīng)的實驗內(nèi)容，是教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的全方位開放[11]。本研究中心細(xì)胞培養(yǎng)室向全醫(yī)院開放，進(jìn)入細(xì)胞室工作的人流動性較大。因此采取了開放性教學(xué)模式，帶教老師只作技術(shù)性指導(dǎo)，不具體參與，全由學(xué)生自主完成課題實驗，督促其認(rèn)真準(zhǔn)備，精心操作，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)態(tài)度。根據(jù)學(xué)生的選題和實驗室的具體情況，開放實驗室提供實驗所需儀器和試劑。使用實驗室大型儀器前,必須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn),考核合格方可使用,培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作習(xí)慣[10]。學(xué)生使用的常用試劑和耗材由實驗室統(tǒng)一購買，學(xué)生可根據(jù)實驗所需定量領(lǐng)取，由自己保管,使用時做到嚴(yán)格分開。

同時開放式實驗教學(xué)也有利于提高實驗室的管理水平，由于實驗操作人數(shù)較多，實驗所需的儀器設(shè)備和藥品的量較大，學(xué)生實驗時間大多在課余時間或節(jié)假日，因此本實驗室必須在管理上下功夫，實行嚴(yán)格管理，健全規(guī)章制度，學(xué)生之間互相監(jiān)督合理使用儀器設(shè)備，做好使用登記,發(fā)現(xiàn)異常及時維修,建立維修檔案。鼓勵學(xué)生積極參與實驗室管理，分組管理實驗室環(huán)境，保證實驗環(huán)境的干凈整潔。安排值周生每晚離開實驗室時檢查電、氣情況及儀器使用情況，發(fā)現(xiàn)問題及時通知帶教老師，盡快解決出現(xiàn)的問題。在管理過程中實行獎懲制度，利用有限的實驗室資源來實現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)實驗室的管理效益最大化。學(xué)生在開放式教學(xué)過程中發(fā)揚相互協(xié)作的團(tuán)隊精神，在相互學(xué)習(xí)中不斷積累經(jīng)驗提高實驗技術(shù)水平。

總之，在細(xì)胞培養(yǎng)實驗教學(xué)中，我們還需要對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式進(jìn)行改進(jìn)，提高教學(xué)效果，嚴(yán)格實驗技能的培訓(xùn)，從技術(shù)上保證實驗的順利進(jìn)行,為研究生的科研工作高效進(jìn)行提供保障[12]。切實提高學(xué)生理論聯(lián)系實際解決問題的能力，為今后進(jìn)一步發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)出綜合能力強(qiáng)的高素質(zhì)人才。

[1] 高小玲,白明,汪保英,等.在研究生中開設(shè)“細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)”課程的教學(xué)方法探索[J].世界中西醫(yī)結(jié)合雜志,2011,6(12):1065-1066.

[2] 戴建威.醫(yī)學(xué)院校研究生細(xì)胞培養(yǎng)課教學(xué)探索[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2016,32(11):1738-1740.

[3] 趙矯,余紅,田強(qiáng),等.研究生醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)探討[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2008,10(4):399-400.

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Exploration and thinking of teaching models of cell culture technology

CAO Rui, YAN Li, SUN Xue-Jian, XIAO Ran*

(Research Center of Plastic Surgery Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 100144, China)

Cell biology is a highly experimental discipline, and is a discipline with theoretical knowledge closely combined with practical operation. Most of the medical graduate students should master the cell biology theory in the graduate stage, and get on a series of cell biology researches. Therefore, it is important to master the most basic cell culture techniques. As a technical instructor in the cell culture laboratory, I have been summarizing and optimizing the teaching content and teaching mode during the past few years. The aim of the teaching work is to train the students’ scientific attitude of seeking truth from facts so as to develop good experimental habits and to master the basic skills of cell culture.

Cell biology; Cell culture technology; Teaching model

曹蕊(1966-)，女，本科，主管技師，研究方向：細(xì)胞生物學(xué)。E-mail:caorui660428@sina.com

肖苒(1971-)，女，教授，研究方向：干細(xì)胞與組織工程基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。E-mail:rxiao163@163.com

R-33

A

1671-7856(2017) 03-0096-03

10.3969.j.issn.1671-7856. 2017.03.019

2017-01-06