CBL模式下免疫組化技術在生物教學中的應用

王棋文, 谷寧寧, 郭學強, 靳　偉, 徐存拴

(河南師范大學 生命科學學院,省部共建細胞分化調控國家重點實驗室培育基地,河南省生物工程重點實驗室, 河南 新鄉　453007)

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CBL模式下免疫組化技術在生物教學中的應用

王棋文, 谷寧寧, 郭學強, 靳偉, 徐存拴

(河南師范大學 生命科學學院,省部共建細胞分化調控國家重點實驗室培育基地,河南省生物工程重點實驗室, 河南 新鄉453007)

免疫組化是生命科學研究中常用的一種實驗技術。基于CBL(以案例為基礎的學習)模式設計了“再生肝組織免疫組化”實驗并引入細胞生物學實驗教學,增強了學生對于免疫組化技術的認知和理論課知識的掌握程度。結果證實,該模式提高了學生的學習興趣和教學質量,值得在細胞生物學實驗教學中進行推廣。

免疫組織化學； 案例教學； 教學改革

免疫組化(Immunohistochemistry,IHC)是利用抗原與抗體特異性結合的原理,通過一些標記抗體的顯色劑顯色對組織內抗原(或抗體)的分布和數量進行原位檢測的一種技術。該技術具有很高的特異性、靈敏性、簡便性,能將形態和功能代謝相結合,定性、定位和定量相結合,基因水平和蛋白質水平檢測相結合,細胞水平和超微結構水平相結合[1]。因此,已被廣泛地應用于生命科學和醫學等領域的研究中[2-4]。

CBL(以案例為基礎的學習)是教師和學生共同參與,以學生為主,通過學生對實例的研究,從而分析、解決問題,最終理解和掌握知識的一種學習方式[5]。細胞生物學作為一門實踐性很強的學科,實驗教學也需要培養學生理論聯系實際的創新能力。因此,本研究將細胞增殖分化相關知識和免疫組化基本原理相結合,設計了“再生肝組織免疫組化”實驗,引入細胞生物學實驗教學中,觀察CBL的教學模式下學生對于免疫組化技術的認知和理論課知識的掌握程度。

1　材料和設備

實驗材料和設備：大鼠,手術刀,縫合線,恒溫水浴鍋,載玻片,蓋玻片,冷凍切片機,正置顯微鏡。

試劑：4%多聚甲醛,PBS,ATF3抗體,SABC試劑盒,DAB,乙醇,二甲苯,乙醚。

2　實驗方法

2.1肝臟樣品的制備

大鼠,采用2/3肝切除方法進行手術,將大鼠乙醚麻醉消毒后,在劍突下方開一小口，約2 cm,輕輕擠壓即可暴露左葉和中葉,結扎后切除左葉和中葉,縫合腹腔傷口,并用消炎粉處理傷口,標記后正常條件喂養；取2/3肝切除72 h肝臟組織,切成1.5 cm×1.2 cm、厚度為0.2 cm大小的小塊,液氮速凍；冷凍切片機制備10 μm切片,粘附于涂有粘附劑的載玻片上,37℃恒溫箱中至少1 h,-20 ℃低溫冰箱存放備用。

2.2免疫組化

4%多聚甲醛固定10 min,PBS洗2次/5 min；參照試劑盒說明,用3%的H2O2滅活內源性過氧化物酶,PBS清洗,血清封閉后加一抗(ATF3:1∶100),同時做不加一抗陰性對照,4 ℃過夜；PBS洗滌后滴加生物素化的二抗,37 ℃孵育30 min,PBS洗2次/5 min；滴加三抗,37 ℃孵育30 min,PBS洗2次/5 min,DAB顯色,視信號強弱終止顯色,自來水沖洗終止,乙醇梯度脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,顯微鏡觀察。

3　實驗結果

DAB顯色后陽性部位呈棕褐色,在顯微鏡下,學生可以清楚地觀察到ATF3主要在再生肝中央靜脈周圍表達，見圖1。

圖1　肝組織免疫組化結果

4　實驗注意事項

(1) 由于免疫組化實驗時間較長,在制作切片時一定要用含有粘附劑的玻片；PBS沖洗時不要直接沖到組織上,應滴加到玻片上緣,讓其自然流下清洗。

(2) 一抗濃度要適宜,防止出現假陽性結果。

(3) DAB孵育時間一般2～3 min為宜,時間過長容易造成假陽性。

(4) 免疫組化整個過程中要一直保持玻片濕潤,可以在飯盒中鋪一層濕潤的濾紙做成濕盒,H2O2滅活和顯色反應需在避光條件下進行。

5　教學效果與討論

免疫組化技術已經成為當今生命科學和醫學中研究形態、功能代謝的一項有力工具[6]。免疫組化實驗如果課時緊張,可由教師來制作冰凍切片,學生完成免疫組化的內容。實驗材料也可以靈活多樣,選擇小鼠作為實驗對象可節約教學資源。本研究基于具體實例的基礎上，通過免疫組化技術學習細胞增殖和分化的相關理論課知識。考慮到學生的知識背景,應在學生對肝臟再生有一定了解的基礎上進行學習,才能有的放矢。教師應充分結合相關的教學方法,如結合PBL教學,通過問題引導的方式,逐漸展開,這樣會更容易激發學生學習的興趣,調動學生積極思考,培養解決問題的能力[7]。田豐等[8]發現教學方法的聯合應用明顯能提高學生的思維能力及理論聯系實際解決問題的能力。蔣東橋等[9]發現,采取以病例為引導的教學模式,有助于培養學生學習積極性和主動性。王亨等[10]研究也表明,CBL聯合PBL的模式有效提高了學生的學習興趣和教學質量,值得在教學中進行推廣。

綜上所述,通過CBL模式將科研過程中常用的實驗技術轉化為適合教學的內容是實驗教學改革的一個重要方向。該教學方法的實施,可以提高學生掌握知識和應用知識的能力,對擴展學生的創新思維、提高學生的科研能力都有重要的意義。

References)

[1] 王文勇, 黃曉峰, 王映梅, 等. 免疫組化技術標準化的探討[J]. 細胞與分子免疫學雜志,2011, 27(8):927-929.

[2] 姜威, 尹洪濤, 張安生. 冰凍切片免疫組化在臨床病理中的應用價值[J]. 中國現代醫藥雜志,2014, 16(3):88-89.

[3] 趙燕燕. 免疫組化技術在小鼠組織中的應用[J]. 中國民族民間醫藥,2010, 6: 34.

[4] 李新華, 沈錦玉, 尹文林. 銀鯽口服嗜水氣單胞菌疫苗的免疫和免疫組化研究[J]. 水生生物學報,2007, 31(1):125-130.

[5] Du G F, Li C Z, Shang S H, et al. Practising case-based learning in oral medicine for dental students in China[J]. Eur J Dent Educ,2013, 17(4):225-228.

[6] 杜麗堅. 免疫組化技術實驗課教學改革與實踐[J]. 遼寧醫學雜志,2012, 26(5):255.

[7] Srinivasan M, 夏穎, 顧鳴敏. PBL教學法與CBL教學法的比較:基于兩種教學法的轉換在臨床課程學習上的效果分析[J]. 復旦教育論壇,2009, 7(5):88-91.

[8] 田豐, 盧強, 李小飛, 等. CBL+PBL與PBL教學法在胸腔外科臨床教學中的對比分析[J]. 現代生物醫學進展,2014,14(11):1977-1979.

[9] 蔣東橋, 郝剛, 蘆玲巧, 等. 病例討論在機能實驗教學中的探討與實踐[J]. 首都醫科大學學報:社會科學版增刊,2012(增刊):137-138,145.

[10] 王亨, 劉宗平, 王志強, 等. CBL模式在犬泌尿系統疾病影像診斷教學中的應用研究[J]. 科教文匯:下旬刊,2014(10):101-102.

Application of immunohistochemistry in biology teaching based on CBL mode

Wang Qiwen, Gu Ningning, Guo Xueqiang, Jin Wei, Xu Cunshuan

(State Key Laboratory Cultivation Base for Cell Differentiation Regulation, College of Life Science, Henan Bioengineering Key Laboratory, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)

Immunohistochemistry (IHC) is commonly used in the research of life science. Based on CBL(case-based learning ) mode, “IHC of regenerated hepatic tissue ” is introduced to undergraduates’ course of cell biology in order to observe the mastery degree on IHC methods and theory courses. The results show that CBL pedagogy develops students’ learning interest , improves the quality of teaching, and is worth applying in experimental teaching of cell biology.

immunohistochemistry; case-based learning(CBL); teaching reform

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.016

2015- 10- 29修改日期：2015- 11- 27

河南省高等學校重點科研項目計劃(15A180007，15A180042);河南省教育廳科學技術研究重點項目(13A180532);河南師范大學青年科學基金項目(2014QK29);河南師范大學博士科研啟動費支持課題(qd14175)

王棋文(1981—)，男，甘肅武威，博士，講師，主要從事細胞生物學教學科研工作.

E-mail：wangqiwen@htu.edu.cn

R446.6；G642.0

B

1002-4956(2016)4- 0055- 02