分子医学教学实验室信息化管理的探索与实践

高校实验教学中心是培养学生科研技能和科研实践的重要基地,其管理水平直接影响实验教学的质量和效果。浙江大学基础医学实验教学中心通过建立信息化管理机制,以扫描二维码的形式直观展示了实验室准入规则、仪器操作规范、实验技术资料和虚拟仿真实验、慕课等分类管理,并将仪器操作、实验操作以视频方式呈现,另将其他各类资料分别以文件和PPT的形式展示,使学生在实验前和实验过程中随时参阅各种资料,同时也规范了学生在仪器使用、垃圾分类等方面的信息化管理,极大提高了实验教学质量。学生反馈效果良好,整体满意率达90%以上。这一改革为教学实验室信息化管理的创新实践积累了宝贵经验,也为分子医学实验线下资源转化为数字化、信息化管理方式提供了新途径。

浙江大学基础医学实验教学中心病原生物与分子医学实验教学分中心

浙江大学基础医学实验教学中心病原生物与分子医学实验教学分中心的前身为分子与细胞生物学实验教学中心,成立于1999年,2006年与形态中心、机能中心合并成立基础医学实验教学中心。中心涵盖生物化学、分子生物学、细胞学、遗传学、免疫学、寄生虫学和病原生物学学科。

虚实结合模式下专业实验课程体系的重构探索

为了提高基础实验课程的学习效果,让学生了解和掌握现代前沿的新技术、新方法,拓展学生的视野,课题组以分子医学实验为例,探讨了专业实验课程体系和教学内容的调整与重构,在基础课程中融入具有一定高阶性、创新性和挑战度的拓展性实验项目,以虚拟仿真实验、微课和慕课等教学资源进行呈现,通过线上线下混合式、选做和必做等柔性教学模式,尊重学生个性化发展,培养学生解决复杂问题的综合能力和自主创新的高级思维能力,以最大限度提升实验内容对专业培养目标的支撑度。

天冬氨酸-氨基丁酸共聚材料的合成、表征及体外降解

实验合成不同摩尔比的天冬氨酸、氨基丁酸共聚物 (PAA ) ,其摩尔比分别为 9∶ 1、8∶ 2、7∶ 3、6∶ 4、5∶ 5。用核磁共振 1 HNMR、1 3CNMR、DSC差热分析和凝胶色谱等方法对材料作了表征 ,实验结果表明共聚材料结构明确并有较好的规律性。对共聚材料作了急性毒性和皮肤过敏性实验 ,结果显示该材料为低毒性材料 ,且致敏性较小。用 p H7.4的磷酸盐缓冲溶液、木瓜蛋白酶和胰蛋白酶缓冲液等对材料进行了体外降解实验 ,结果表明该系列材料在体外有一定的降解性。

设计性实验在药学本科实验教学中的实践

通过对本科医学教育的深刻思考,设计了药学生物化学与分子生物学实验课程的教学改革,在综合性实验的基础上增加了设计性实验内容,讨论并分析了开展设计性实验的必要性、背景及意义,阐述了优化实验教学的设计方案,并通过问卷调查获得作为主体参与实验的同学的真实反馈。增加设计性实验教学,激发了学生学习的主动性和积极性,提高了教学质量,取得了较好的教学效果。

凝胶电泳与蛋白质印迹技术实验方法的改进和探索

凝胶电泳与蛋白质印迹技术是生命医学研究领域的常用技术,但因此项技术步骤较多、操作复杂,学生在实验过程中出现的问题较多,结果不稳定,重复性差。为使学生能熟练且稳定地掌握该技术,对十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及蛋白质印迹技术进行了长期的实践和探索,通过改进凝胶各成分配比方案,不断完善和优化实验条件,有效增强了凝胶配制的时效性,大大提高了凝胶电泳后续实验的稳定性和成功率。通过优化蛋白印迹过程中抗体的使用浓度,印记杂交结果目标蛋白质条带更加清晰可见,易分析,重复性好。

苦丁茶大叶冬青的降脂作用研究

以不同剂量的苦丁茶大叶冬青提取液喂饲高脂模型大鼠,采用Transansio全自动生化分析仪测定正常及各高脂模型组大鼠的血清脂质含量。结果苦丁茶和月见草油均能显著降低高脂血症大鼠的血清TC、TG指标(P<0.05),对HDL-C、LDL-C、 AI、R-CHR有一定的调节作用。证明苦丁茶大叶冬青有显著的降脂效果,对抗动脉粥样硬化有一定的预防作用。

基于一流课程建设思维的蛋白质相关系列性综合性实验教学内容的设计与教学实践

为建设一流的本科实验教学课程,设计了相互关联的蛋白质系列性、综合性实验教学内容体系。通过线上线下混合式教学、PBL教学和演示性教学等多种教学模式,结合国家及省虚拟仿真一流课程的开发和建设,在本科生的实验课程中融入了先进实验技术的教学内容。将线上线下学习成绩和自主探究性实验成绩统一纳入课程的考核评价体系,实现了全方位、多层次、多角度实验教学实践和评价,提升课程学习内容的广度和深度,增加了课程学习的难度和挑战性。

定量蛋白质组学研究虚拟仿真实验平台的建设与应用

为提高学生综合能力、拓展学生思维,建设了先进的学科前沿实验技术定量蛋白质组学研究虚拟仿真实验项目,以应用最为广泛的一项蛋白质组学研究技术—同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术为出发点,开发了定量蛋白质组学研究虚拟仿真实验软件教学平台。iTRAQ技术可同时比较8种不同样品中蛋白质的绝对量和相对量的变化和差异,几乎可对任何蛋白样品进行定性定量分析,是近年来应用最为广泛的高通量定量蛋白质组学研究技术,基于该技术建设了本科生及研究生实验教学项目。通过引入该实验项目开展线上实验教学并将其与线下相关实验虚实结合,建立了完整的本科生蛋白质相关实验项目内容体系,让学生接触和了解了一些先进的实验技术和应用领域,拓展了学生的科研思维,得到了学生的正向反馈,取得了较好的实验教学效果。

重组人乙酰胆碱酯酶基因在毕赤酵母中分泌表达及其对农药的敏感性评估

乙酰胆碱酯酶是用酶抑制法检测有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的关键用酶,本研究利用毕赤酵母表达系统分泌表达人乙酰胆碱酯酶,并评估其对8种农药的敏感性,为工业化大规模生产高敏感性酶源奠定基础。根据GenBank上已发表的人乙酰胆碱酯酶(human acetylcholinesterase,hAChE)基因核酸序列设计引物,从pReceiver-M02-hAChE-ORF质粒中扩增出hAChE的开放阅读框(open reading frame,ORF)片段,接着利用SnaBⅠ和AvrⅡ双酶切将其克隆至载体pPIC9K中,构建pPIC9K-hAChE表达载体,然后将SalⅠ线性化的pPIC9K-hAChE电转化至毕赤酵母GS115中,在含4.00mg/mLG418抗性平板上筛选获得阳性克隆,最后经0.5%甲醇诱导分泌表达144h,发现其发酵上清液的十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱在65kDa处有一条明显的蛋白条带,大小与预期的hAChE蛋白一致。利用Q-Sepharose FF柱层析法对其总蛋白进行纯化,获得了较纯的人乙酰胆碱酯酶。用Bradford法测得发酵上清液中hAChE蛋白质量浓度为1.330mg/mL,占总蛋白的5.58%,纯化后比酶活达到1080nmol(/ min mL)。通过初步计算比对重组工程菌发酵上清液对8种常见农药的半抑制浓度,得出敌百虫>敌敌畏>克百威>马拉硫磷>乐果>甲胺磷>甲萘威>毒死蜱,即人乙酰胆碱酯酶对毒死蜱最敏感。

蛋清溶菌酶基因的密码子优化及其在毕赤酵母中的分泌表达

作为一种天然的抑菌物质,溶菌酶对抗生素耐药菌有较强的杀伤作用,具有无耐药性、无残留等特点,被认为在诸如动物饲料、药品等领域可有效代替抗生素,改善滥用抗生素所引起的一系列问题,市场前景巨大。通过微生物发酵大规模生产重组溶菌酶符合市场发展趋势,由于目前生产的菌株表达量偏低,限制了溶菌酶的应用和产业化发展。为提高蛋清溶菌酶的发酵表达量,根据毕赤酵母密码子的偏爱性,对其编码基因进行密码子优化,并构建了真核分泌表达载体pPIC9K-coEWL,经遗传霉素G418抗性筛选后,获得了一株酵母转化子(G-pcoEWL),其对G418的抗性浓度高达15 mg·mL-1。在28℃、pH 6.0、转速240 r·min-1和甲醇浓度1%的诱导条件下,酵母重组子G-p-coEWL经摇瓶培养72 h,实现了蛋清溶菌酶的分泌表达。在发酵上清液中,总蛋白浓度为607 mg·L-1,酶活达到677 U·mL-1。此外,本实验还比较了葡聚糖凝胶柱Sephadex G-50和强酸性阳离子交换柱SP-Sepharose FF两种方法对目的蛋白的分离效果,得到Sephadex G-50的分离效果更好,并在14.4 kDa处得到单一的溶菌酶条带。

线上线下相结合的分子医学教学实验室安全准入培训制度的建立

实验室安全准入制度是高校实验室安全管理重要的环节。利用现代信息化手段,将部分实验安全操作通过虚拟仿真实验或微课形式呈现,采用线上线下有效结合的培训模式,通过理论结合虚拟仿真实验的学习及实验室实地操作培训等多种方式,建立了分子医学教学实验室学生准入培训制度,完善了实验室安全管理机制,在全面系统的基础上保证培训内容的时效性和趣味性,有效地加强了学生的安全意识和实验操作规范意识,提高了课堂教学效率。

密码子优化的人溶菌酶基因在毕赤酵母中的分泌表达及抗菌活性分析

人溶菌酶(humanlysozyme,hLYZ)是一种天然活性蛋白质,具有抗菌性,目前主要应用于食品添加剂、动物饲料、药物治疗领域。根据毕赤酵母表达偏爱密码子特点,通过优化hlyz基因密码子,人工合成目的基因,构建了分泌表达载体pPIC9K-hlyz。通过电击转化法将pPIC9K-hly质粒重组至毕赤酵母GS115染色体中,经筛选得到重组毕赤酵母GS115-pPIC9K-hlyz。在28℃、pH 6.0、转速240 r·min^(-1)、1%甲醇诱导下表达120 h,发酵液上清酶活达到最高,为(2414.9±108.1)U·mL^(-1),蛋白浓度为166.7μg·mL^(-1)。发酵液上清经过SephadexG50纯化,获得较纯的hLYZ,经SDS-PAGE分析,在近14.7 kDa处显示单一条带。抗菌实验结果表明,重组hLYZ对革兰氏阳性菌的抗菌效果大于革兰氏阴性菌;重组hLYZ的抗菌效果是hLYZ标准品的10~20倍。

浅谈小学数学生活化教学

随着新课程改革的进一步发展，小学数学教师也要不断创新教学思路和方法，大力推动生活化教学，让学生学会运用数学知识解决生活中常见的数学问题。