轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念下開放式動(dòng)物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果探討

郭萌穎,董芷函,張娜娜,陳博學(xué),夏雪怡,魯 進(jìn),王英諾,曲 萌,于春艷

(1.北華大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè),吉林 吉林 132013; 2.吉林一中,吉林 吉林 132013; 3.北華大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè),吉林 吉林 132013; 4.北華大學(xué)護(hù)理專業(yè),吉林 吉林 132013; 5.北華大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子生物教研室,吉林 吉林 132013; 6.北華大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室,吉林 吉林 132013)

為滿足培養(yǎng)醫(yī)學(xué)復(fù)合型人才的需要,我校生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研組將醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化理念全方位引入到教學(xué)當(dāng)中,在完成大綱所規(guī)定的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)外,開設(shè)了開放式綜合型設(shè)計(jì)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn),通過理論和實(shí)驗(yàn)操作的考核篩選,筆者有幸參加了這一教學(xué)改革與科研培訓(xùn)相結(jié)合的創(chuàng)新性課程的學(xué)習(xí),并將學(xué)習(xí)過程及心得探討總結(jié)如下:

1 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是把生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的成果轉(zhuǎn)化為臨床可利用的理論和技術(shù)[1]。 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)其實(shí)是以解決實(shí)驗(yàn)室和臨床問題為目的的醫(yī)學(xué)研究理念,被認(rèn)為是連接基礎(chǔ)學(xué)科與實(shí)驗(yàn)室、臨床學(xué)科間的橋梁。 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的概念提出后,到目前,美國已經(jīng)在60 多所大學(xué)建立了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心,英國、歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也相繼投入巨資建立和發(fā)展轉(zhuǎn)化研究,并在醫(yī)學(xué)教學(xué)中不斷地強(qiáng)調(diào)和推行轉(zhuǎn)化的教育理念[2-3]。 在我國,如清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中南大學(xué)等重點(diǎn)大學(xué)的醫(yī)學(xué)教學(xué)當(dāng)中也先后引入了轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)理念。 在此背景下,要求醫(yī)學(xué)生在學(xué)習(xí)中也需貫徹轉(zhuǎn)化理念,將所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與科研成果及臨床案例緊密聯(lián)系起來,從而建立縝密而科學(xué)的知識(shí)體系。

生物化學(xué)與分子生物學(xué),與多學(xué)科、多領(lǐng)域相互滲透、相互交叉,其理論與應(yīng)用緊密聯(lián)系,其本質(zhì)上具有轉(zhuǎn)化特性。 作為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,生物化學(xué)與分子生物學(xué)這一迅速發(fā)展的生命科學(xué)的前沿學(xué)科,既是醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)中的主干課程,又是后續(xù)臨床各專科課程學(xué)習(xí)的重要依托課程,更是我們將來從事基礎(chǔ)研究工作及再深造必備的理論和技術(shù)。 可見,參加生物化學(xué)與分子生物學(xué)的開放式綜合性設(shè)計(jì)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn),可使我們拓寬視野,開闊思路,在鞏固理論知識(shí)的同時(shí)建立和完善科研思維。

2 開放式動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

本次開放式綜合性設(shè)計(jì)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是在完成生物化學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如《血紅蛋白吸收光譜的測(cè)定》、《血糖含量測(cè)定》、《質(zhì)粒DNA 的提取》、《核酸定量測(cè)定》、《瓊脂糖凝膠電泳》等項(xiàng)目,具備了完成本次開放式動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的能力后進(jìn)行的。 在本次開放性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中需要完成的指標(biāo)包括:兔血的采集、兔脾的摘取、兔基因組DNA 的提取、DNA 濃度及純度檢測(cè)、GAPDH 基因片段的擴(kuò)增及鑒定。 為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,在教師的培訓(xùn)和指導(dǎo)下我們將此次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)分為如下模塊:

2.1 教師培訓(xùn)

2.1.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法培訓(xùn)

針對(duì)本次開放性實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)教師為我們講解了各個(gè)子實(shí)驗(yàn)的原理,每個(gè)子實(shí)驗(yàn)提供了2 ～3 個(gè)不同的方法,如兔基因組DNA 的提取我們可根據(jù)自己實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇從兔血白細(xì)胞中提取,也可從兔脾白細(xì)胞中提取;提取的方法可以根據(jù)參考書《分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》[4]選擇酚抽提法、甲酰胺解聚法,也可選擇試劑盒提取,還可以根據(jù)文獻(xiàn)查詢,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件可完成的方法。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理培訓(xùn)

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)研究中所采取的必要手段,在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí),我們需要做到:為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供良好的生存和生活環(huán)境;肯定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)人類的貢獻(xiàn);在實(shí)驗(yàn)過程中,盡量減少動(dòng)物的疼疼和驚恐;手術(shù)、解剖實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí),必須進(jìn)行有效的麻醉;避免非實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膫蚺按龑?shí)驗(yàn)動(dòng)物;當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),須按照人道原則實(shí)施處死。

這些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的倫理原則,不僅是實(shí)驗(yàn)結(jié)果可重復(fù)的前提保證,也是人文精神的重要體現(xiàn)。 認(rèn)真、嚴(yán)肅、科學(xué)的對(duì)待生命是每一個(gè)醫(yī)學(xué)生均需具備的職業(yè)素養(yǎng)。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)技術(shù)及安全培訓(xùn)

帶教教師拍攝了本次開放性實(shí)驗(yàn)所需使用的儀器設(shè)備以及基本實(shí)驗(yàn)技能視頻,通過視頻學(xué)習(xí),初步掌握了儀器的正確使用、保養(yǎng)和使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),離心管、移液器吸頭的清洗、消毒和滅菌,常規(guī)試劑的配制、滅菌等實(shí)驗(yàn)技能。

在實(shí)驗(yàn)室安全教育中,老師詳細(xì)講解了在接觸水、電、火和易燃易爆或具腐蝕性、毒性的試劑時(shí)的注意事項(xiàng),系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室安全守則。

實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)結(jié)束后,需參加考核,合格者允許進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參加開放式實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)學(xué)習(xí)。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作

本次開放式綜合型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是以兔血或兔脾為基礎(chǔ)原材料,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:“真核基因組DNA的提取”、“核酸的定量檢測(cè)”、“基因組目的片段的PCR 擴(kuò)增”、“瓊脂糖凝膠電泳”等實(shí)驗(yàn)。參加本次開放式實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分組后,帶教教師要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并交于實(shí)驗(yàn)小組共同討論,最后擬定本組的設(shè)計(jì)方案。 方案中需要包括具體的操作步驟、所用儀器設(shè)備及數(shù)量、試劑種類和劑量等內(nèi)容。 經(jīng)帶教教師審定批準(zhǔn)后,由學(xué)生獨(dú)立完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程。

2.3 數(shù)據(jù)整理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與分析是科研工作中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在常規(guī)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,由于帶教老師的嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)及嚴(yán)格把控,盡管我們的一些操作不是非常規(guī)范,也會(huì)得到預(yù)期的“正結(jié)果”。 而在開放式實(shí)驗(yàn)中,會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏離預(yù)期結(jié)果的現(xiàn)象。帶教教師要求我們真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中涉及的每一個(gè)數(shù)據(jù),包括操作過程中的各個(gè)參數(shù)和所得結(jié)果。 所得結(jié)果不論“正”“負(fù)”,均需進(jìn)行分析和討論,并要進(jìn)行選取不同實(shí)驗(yàn)方法的兩個(gè)平行組間的數(shù)據(jù)比較,探討不同實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn),查找實(shí)驗(yàn)失敗的具體原因。

3 小結(jié)

開放式綜合型設(shè)計(jì)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)于我們醫(yī)學(xué)本科生來講,是一個(gè)全新形式的學(xué)習(xí)課程。 經(jīng)過帶教老師的精心設(shè)計(jì),把幾個(gè)獨(dú)立的子實(shí)驗(yàn)巧妙地串聯(lián)在一起,并將醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化的理念貫穿于課程的始終,構(gòu)成了從動(dòng)物取材到基因組擴(kuò)增片段鑒定,這樣一個(gè)小型的全科研過程。 從獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)結(jié)果的比較分析,不但使我們?cè)讵?dú)立思考、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)合作等方面得到了訓(xùn)練和提高,還讓我們懂得了規(guī)范操作的重要性,真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是靠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度獲得的。 同時(shí),也使我們帶著濃厚的興趣將生物化學(xué)與分子生物學(xué)理論課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)與實(shí)驗(yàn)室中科研工作緊密聯(lián)系在一起。 更可喜的是,這次學(xué)習(xí),為我們后期申請(qǐng)到國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新技術(shù)課題,打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。