桂馨 邢麗波 許潔 冷曄
摘要:由于高等院校實驗教學改革的持續深化,生命科學實驗的更新,新的實驗儀器不斷補充入實驗室。通過編寫各種儀器的簡明標準操作規程(SOP)、常見故障排除程序及維護保養等文件,并在實驗教學中應用,使學生及教師能在實驗課中參照SOP文件快速掌握儀器的使用方法,完成實驗課程,從而培養學生的規范實驗操作,提高學生的綜合實驗能力。
關鍵詞:儀器;SOP;編寫;應用
中圖分類號:G431 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)38-0269-03
生命科學實驗教學中心作為一個實驗教學平臺承擔著生命科學與技術學院本科生的細胞工程、基因工程、遺傳學、發酵工程等大部分專業實驗課。隨著實驗教學改革的持續深化和實驗內容的更新,國家和學校對改善實驗教學條件的持續資金支持,新的實驗儀器不斷補充進入實驗室,各類儀器的性能和操作步驟、注意事項不同,即便是同類儀器,由于生產廠商不同,操作步驟也會有所差異。儀器自帶的使用說明書由于需要將儀器的各方面信息都包含在內而顯得過于龐雜,對于不熟悉這些儀器的實驗教師或學生僅根據說明書不易在有限的實驗課時間內掌握儀器操作,甚至還會由于誤操作造成儀器的故障,影響實驗進程。為了解決這一問題,需要實驗室管理人員根據對儀器說明書的理解提煉,編寫簡明規范的操作程序、常見故障排除及維護保養等SOP文件,使學生能按照標準的規程來進行儀器操作,完成各類實驗。
SOP即“標準操作程序”,全稱是Standard Operation Procedure[1]。所謂SOP就是將某一項目的標準操作步驟和要求以統一的格式描述出來,用來指導和規范日常的工作[2]。簡單來說,SOP就是規定從處理的過程到得出結果的一種標準化工作流程。
一、SOP的制定
1.判斷哪些儀器需要制定SOP規程并開列清單。并非所有儀器都需要制定SOP,對學生實驗中所使用的儀器進行篩選,根據實際使用情況,將復雜的、學生使用時問題較多的儀器列入須制定SOP規程的清單。
2.編寫文件。根據所列的儀器清單,不同的儀器制定不同的標準操作規程,盡量做到簡明、規范化和標準化[3],使學生能按照標準操作規程來進行儀器操作,養成規范的儀器使用習慣[4]。具體來說編寫的儀器使用規范性文件要做到以下幾點。
(1)要按照統一的格式書寫。作為SOP文件,規范化尤為重要,為此我們設計了統一編寫格式。其中包含:①開機前準備;②開機;③操作步驟;④關機;⑤注意事項;⑥日常使用紀錄;⑦維修紀錄等信息。此外,在文件的封面還應注明儀器的名稱、型號、設備編號、修訂日期、修訂人等信息。
(2)根據不同的實驗課編寫不同的操作流程。隨著學校對實驗教學的重視,新的儀器不斷補充進入教學實驗室,有些儀器功能比較全面,使用說明書厚厚一本,能用于多種實驗。然而不同的實驗課需要使用儀器的不同功能,因此需要根據儀器使用說明書去除學生實驗不需要掌握的內容,編寫簡明的有針對性的示例讓學生根據示例的步驟規范操作儀器完成實驗[5]。例如,在學生實驗中要用到一臺多功能讀板機,它可以用于吸光度(紫外—可見光)、熒光強度(FI)和化學發光(Lum)三種測讀模式。在ELISA實驗和MTT實驗中,學生需要用到吸光度模式,而在分子生物學的螢光素酶報告基因檢測技術實驗中需要用到化學發光(Lum)測讀模式,因此在編寫儀器的SOP文件時要按不同實驗項目分別撰寫操作步驟,學生在實驗中按所需檢測項目的步驟操作儀器即可得到結果。
(3)儀器使用中需要特別注意的事項要重點提示。有些儀器在使用過程中要求嚴格遵守的一些注意事項,如熒光顯微鏡的汞燈的開關要遵守半小時原則,即開燈后半小時才能關燈,關燈后半小時才能再次開燈,這樣做是為了保護汞燈,延長儀器的使用壽命;酶標儀在發生卡板故障后必須先關機再拖拽板槽排除故障,這樣能避免儀器的損壞;溶液在使用離心機離心前一定要先在天平上配平并且要對稱放入;真空冷凍干燥機在熱機時要打開氣閥和水閥,而在冷凍干燥主程序開始前必須緊閉氣閥和水閥,否則會損壞機器;滅菌鍋、電爐等高溫高壓設備在使用中實驗人員不得離開,要注意觀察儀器狀態,必要時采取斷電等有效手段及時終止不良情況。諸如此類注意事項都要寫入文件,同時要做醒目的標示。下圖為熒光顯微鏡的SOP文件示例。
二、SOP的使用及修改
隨著項目的實施,實驗室管理員對于生命科學實驗教學中心中比較復雜的常用儀器編寫了儀器使用SOP文件,并將該文件打印裝訂放置在儀器邊上供使用者取閱,同時根據實驗教師和學生的使用情況及反饋意見進行了有針對性地修改,另外在實驗項目有更新時及時進行調整,使SOP文件更具操作性。
三、SOP的應用效果
通過近幾年的實踐,儀器操作SOP文件在使用中不斷完善,使學生在實驗課中能迅速規范地操作相關儀器,不用再耗費部分課時去摸索儀器如何使用,最大化地節約了實驗課的寶貴時間,提高了實驗教學的效率[6]。同時,作為本科生教學實驗室,本實驗室在實驗室課余時間開放給學生做自主創新實驗(如學生創新實踐訓練計劃Students Innovation Training Program簡稱SITP)、興趣實驗和畢業設計實驗,其中涉及到使用一些實驗儀器,實驗學生根據編寫的儀器使用SOP文件可自行規范完成儀器的操作,并不需要實驗教師進行指導,從而既鍛煉了學生獨立完成實驗的能力[7],又能將實驗教師的精力從指導學生使用儀器上解放出來,用到實驗其他需要注重的方面上,得到了學生和教師的一致肯定。儀器使用SOP文件還能作為培訓文件對新上崗的實驗室人員進行操作規范培訓,有效彌補了其在適應期內的技術和經驗缺陷[8],使其快速熟悉儀器及軟件,順利開展工作。此外,根據SOP文件指示來操作實驗儀器,減少了誤操作,不僅保障了實驗者的人身安全[9],也使儀器設備的故障發生率大大降低,延長了儀器的使用壽命,節約了儀器的維修費用。
四、結語
實踐證明,編寫簡明易懂的儀器使用SOP文件在學生綜合實驗能力和實驗規范培養上取得了良好的效果,同時減少了由于誤操作產生故障對儀器的損害,并為以后實驗室儀器的開放及管理提供了文件支持[10]。由于時間有限,目前編寫完成的這份儀器使用規程雖然在實驗教學上取得了一些效果,但還有一些不完善的地方,而SOP文件編寫慣例也要求根據實際情況每3—5年重新編輯一次[11],這就要求文件編寫者不斷地聽取師生的意見和建議或是根據實驗更新情況對儀器使用SOP文件做出相應的調整[12],以期達到最好的實驗教學效果。
參考文獻:
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