張亞樓 李 甜 馮淑梅 鐘近潔
(新疆醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院組織學與胚胎學教研室 烏魯木齊830011)
組織學是一門形態(tài)學科,主要研究的是身體鏡下的組織結構,起源于西方,是醫(yī)學的重要基礎。授課對象是從中學升上來的一年級大學生,剛剛學完《細胞生物學》,從細胞到組織,沒有過渡的教學手段去填充。目前,組織學教學已普遍采用投影教學,主要是觀察組織的平面結構,組織內一般成分復雜,觀察內容較多。此時,正是培養(yǎng)學習興趣和科研思維形成的初始階段。用體外培養(yǎng)的細胞圖像去教學,能夠使學生從知識上更容易接受[1]。
細胞是生物體基本的結構和功能單位,細胞是如何構成組織,組織是細胞群體的結構,其結構如何排列,協(xié)調,是令人感興趣的知識。將單個細胞的圖像,講授給學生能夠有效彌補《細胞生物學》與《組織學與胚胎學》之間的知識跨越。
講課時將一些研究中的細胞,并把自己或身邊研究課題過程中的細胞或組織現(xiàn)象講述給學生,這樣學生更加信服,增加了趣味,否則一些學生總將本課程當做中學的《生物》來上,以為理論基本是天馬行空,毫無實際意義。細胞圖片在教學中可以起到承前啟后,承上啟下的作用。教學時采用細胞培養(yǎng)圖片,出發(fā)點在于充分利用學校綜合教學資源和雄厚的科研實力,為學生提供更多的科研知識和拓展他們的科研思維,使學生盡早進入到本專業(yè)的科研領域,接觸和了解學科的前沿和發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)學生初步進行科學研究的興趣,而后者有助于啟發(fā)思維,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。
細胞培養(yǎng)技術在上個世紀80、90年代就已經(jīng)在我國高校普及,建立細胞培養(yǎng)室所需資金少,建設快,運行簡單。因此細胞圖片獲得也相對容易。選取原代培養(yǎng)的圖片較好。原代培養(yǎng)是指直接從機體取下細胞、組織和器官后立即進行培養(yǎng)。因此,較為嚴格地說是指成功傳代之前的培養(yǎng),此時的細胞保持原有細胞的基本性質,如果是正常細胞,仍然保留二倍體數(shù)。細胞的染色通常比組織的染色要簡便和快捷。細胞具備組織內的一些基本特征,容易講解,易于理解。
成纖維細胞形態(tài),在倒置顯微鏡下是梭性的,能夠分泌膠原蛋白。巨噬細胞很容易獲得,用生理鹽水在小鼠腹腔內反復抽吸數(shù)次即可獲得。無論是巨噬細胞的染色后形態(tài),趨化作用,吞噬特性都可以拍攝下來。關于心肌細胞,由于心肌細胞培養(yǎng)成功和該技術的普及在近10年,此處可以作為一個知識更新點,且為學生今后學習《生理學》中膜片鉗技術檢測心肌的動作電位打下形態(tài)學基礎,可以將體外分離的心肌細胞圖像放入課件中。學生能夠直觀地看到心肌細胞的形態(tài),如分支,橫紋,短柱狀。還可以用倒置顯微鏡將原代培養(yǎng)的心肌細胞跳動的狀態(tài),模式動態(tài)的錄制下來插入課件播放給學生,這樣給學生更準確,更直觀的印象。皮膚角質細胞一般取自小兒的包皮,鑒定時需要用免疫組化的方法檢測角蛋白,加上原代培養(yǎng)的圖片,能夠較好的反應《皮膚》的內容[2]。神經(jīng)膠質細胞內的酸性膠質原纖維,神經(jīng)細胞內的nestin等用熒光顯微鏡可以很好的觀察到,也是鑒定的必須步驟。淋巴細胞的培養(yǎng)已經(jīng)很普遍,如通過介紹LAK細胞的形態(tài)和功能,可以讓同學認清淋巴細胞的免疫治療作用。對于肝細胞,原代培養(yǎng)的圖片能很好的顯示多個細胞核,細胞的大小,還可以介紹已知的分泌物或合成物。
干細胞研究目前已經(jīng)普及,包括骨髓干細胞、胚胎干細胞、脂肪干細胞、臍帶血干細胞、神經(jīng)干細胞、毛囊干細胞、腫瘤干細胞,這些干細胞的研究在本校均有相關課題運行,也有圖片保存,這些圖片都可以給學生觀看,通過具體的分化途徑來介紹。同時還可以介紹免費的網(wǎng)上醫(yī)學期刊《stem cell》培養(yǎng)他們的科研興趣,建立他們的科學觀。破骨細胞的培養(yǎng),形態(tài)獨特,誘導時需要RANKL,鑒定是需要用TRAP染色,無論是原代培養(yǎng)還是鑒定的圖片都有助于加深學生的認識和理解。
在組織工程方面,成骨細胞產(chǎn)生骨結節(jié)的圖片能夠很好的解釋類骨質和骨形成的概念。骨組織工程,現(xiàn)在的生物材料,能募集成骨細胞??梢詫⒖蒲杏玫牟牧虾蛨D片給學生展示。除了骨組織工程,還可以介紹血管內皮的組織工程研究,同時可以展示血管內皮細胞鑒定的圖片:WP小體電鏡圖片及光鏡下鋪路石排列結構。
對于有特殊的培養(yǎng)要求細胞,以睪丸生精細胞為例,培養(yǎng)需要低溫35℃,這個可以與精子的產(chǎn)生條件相關聯(lián),可以將圖片連同培養(yǎng)特性一同給學生講解。在講解胚胎學總論時還可以把培養(yǎng)的精子和卵細胞圖片呈現(xiàn)。有條件可以將顯微注射技術設備一并展示,讓學生對生殖工程有所了解,為他們今后學習《婦產(chǎn)科學》奠定基礎。
此類圖片的獨特優(yōu)勢和作用:通過對細胞培養(yǎng)圖片的講解不僅能從細胞到組織,從簡單到復雜,有助于學生知識遷移,舉一反三,還能培養(yǎng)他們的科研思維。通過將細胞圖片應用到課堂教學嘗試,學生容易接受形態(tài)學特點,比較受歡迎,也更容易理解書本知識的內涵。細胞培養(yǎng)圖片教學有利于培養(yǎng)學生的空間結構思維。組織是復雜的,而細胞則相對簡單。這類圖片,看起來很形象、很直觀就很容易理解記憶,有利于培養(yǎng)學生的空間結構思維,達到了事半功倍的效果。
培養(yǎng)細胞的圖片用于教學有利于將現(xiàn)代化教學手段與傳統(tǒng)教學手段有機結合[3]。通過這些圖片及培養(yǎng)細胞的錄像的講解有助于基礎醫(yī)學與臨床醫(yī)學的結合,也有助于學科的連貫。目前出現(xiàn)的激光共聚焦顯微鏡,號稱細胞的CT(斷層掃描),通過這個工具可以看到細胞內部的結構,這是以往顯微鏡利用普通平行光線成像所無法比擬的。由于細胞切片保存時間長,學生拿到的切片往往是數(shù)年前制備的,陳舊的痕跡,老化的標簽,逐漸模糊的結構確實不能讓人提起興趣,而符合時代發(fā)展的新技術,能獲得更多的信息,更高的分辨率,更優(yōu)質的圖像,更加簡單和直觀,便于學生的學習。
對于細胞培養(yǎng)圖片的獲取及收集是建立在強大科研能力和廣泛科研經(jīng)歷上的,這需要教師自身有較高的科研素質,廣泛的研究背景知識。如果自身能力不夠,對書本知識認識不透徹,也不通過努力去加強和完善,只是一味的記憶書本內容和強調演講技巧,教師并沒有透徹理解教材內容,也無法向學生解釋清楚。學生無法建立對教師的信任感,難以產(chǎn)生對知識的應用興趣,更沒有掌握欲望。西方醫(yī)學講究的是證據(jù)信服,需要的是嚴謹?shù)慕Y果,通過教師對細胞圖片的講解建立學生的學以致用,實事求是,腳踏實地的觀念是必要的。
由于學生的醫(yī)學知識有限,還很不完善,因此在講解過程中,不可過多闡述,不可過深講授,而應側重于細胞的形態(tài)與功能的講述,以方便教材內容被學生理解和掌握。
細胞圖片需要在科研及同其他教師合作過程中不斷地收集、精選和完善,講解過程中把握好深淺的尺度,最終就能夠取得更好的教學效果,能夠使學生更好的掌握和理解組織學這門醫(yī)學基礎課。
[1]王麗,李華,李淑媛.細胞培養(yǎng)技術在藥學專業(yè)本科實驗教學中的應用.中國科技信息,2009,(13):231
[2]曹益軍,張放鳴,楊恬.皮膚細胞原代培養(yǎng)技術用于實驗教學初探.山西醫(yī)科大學學報(基礎醫(yī)學教育版),2001,3(2):142
[3]張瑋.郭順根.提高組織學與胚胎學教學質量的幾點思考.中國組織化學與細胞化學雜志,2011,20(4):388-389