Muitas vezes, nos cursos de graduação de biologia geral, os temas da regulação do ciclo celular e câncer são aflorados, mas não explorados em detalhe porque a amplitude do conteúdo nestes cursos deixa pouco tempo para a profundidade. Além disso, alunos de graduação de biologia não são normalmente expostos a técnicas avançadas associadas com a cultura de células animais. Para ajudar os alunos a desenvolver uma compreensão mais profunda destes conceitos, ao aplicar e analisar o que aprenderam, uma atividade de laboratório foi desenvolvido como uma modificação do Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR) estendeu atividade laboratorial 1. O módulo de laboratório utiliza, uma estratégia experimental passo a passo que inclui a crescer e caracterizar um modelo celular de cancro, desenvolvimento e execução de métodos de contagem de células, é claro, que estabelece o tempo óptimo e dosagens para o tratamento de células com agentes anti-proliferativos, e identificação de vias de sinalização celular aberrante . O experimento também permite aberta-ended inquérito.
A maioria das técnicas necessárias para esta actividade pode ser realizado num laboratório-ensinando biologia típico. A actividade inicia-se com os alunos que caracterizam a taxa de crescimento e morfologia da linha celular de tumor mamário de ratinho (MMT), um modelo de cancro da mama humano 2. O câncer de mama foi escolhido como o câncer de modelo por causa de sua prevalência na população, sua familiaridade aos estudantes em idade universitária, e os dados difundidos disponíveis. A linha de células MMT foi especificamente seleccionada porque é facilmente obtido, bem caracterizado, tem um curto tempo de duplicação e é fácil de cultivar. Além disso, as células MMT são o que é consistente com a maioria dos cancros da mama dependente de estrogénio do sexo feminino. Depois, os estudantes identificar vias de sinalização celular aberrante nas células MMT por tratamento das células com drogas de quimioterapia cujo mecanismo de acção é bem established.The concentração dos fármacos e duração dos tratamentos são variados permitindo que os alunospara avaliar o efeito destas variáveis na taxa de divisão celular. O ensaio de chave para esta actividade é a determinação da viabilidade das células, o que requer simplesmente a contagem das células, utilizando um dos dois métodos. Cada método depende das habilidades de microscopia fortes. Estudantes determinar a viabilidade celular, utilizando um padrão, método hemocit�etro e um método microfotografia romance e propor. Baseado em seus resultados, eles podem propor e testar modificações para a atividade. Os alunos, então, representar seus dados e interpretar os resultados para refinar a sua hipótese e elaborar novas estratégias experimentais.
Esta atividade de laboratório é adequado para caloiro ou nível de estudante de segundo ano estudantes que se formam nas ciências biológicas. Ele é condensado em um módulo de laboratório de uma semana, que pode ser completada em um primeiro ano, biologia geral ou no segundo ano, curso de biologia celular / molecular. Habilidades necessárias para a boa execução da atividade incluem aritmética básica e álgebra, a familiaridade com uma variedade de chabilidades laboratoriais de minério (por exemplo, pipetagem, a tomada de solução, uma técnica estéril), análise de dados, microscopia de luz e tempo de gestão de base, juntamente com o conhecimento instrutor de cultura de células e software de planilha. Reagentes requeridos incluem um modelo de linha de células de animais para o cancro (por exemplo, células de mamário de ratinho de tumor, MMT 2), agentes quimioterapêuticos (por exemplo, tamoxifeno, a curcumina, a metformina, e aspirina), tripano meios de cultura azul e células (por exemplo, Meio Essencial Mínimo de Eagle ; EMEM) com suplementos apropriados (por exemplo, cavalos doador e soro fetal bovino). Instrumentos necessários incluem um microscópio invertido luz com apego câmera digital, computador, 100 mm e 24 placas de cultura de tecidos, incubadora de CO2 (ou equivalente), cabine de segurança biológica (BSC; Classe II), hemocitômetro, e software de microscopia digital.
Existem bons exemplos de atividades de laboratório específicos que dependem de cultura de células animais para TEACestudantes de graduação h sobre conceitos em biologia celular 3. No entanto, muitos requerem fontes ou técnicas que não são facilmente acessíveis (por exemplo, isótopos radioativos, tecido animal vivo, equipamentos avançados de imagem 1,4,5), descrever os protocolos que são bastante avançada (por exemplo, adequado para um curso de nível 6 400), ou exigem multi-semana ou semestrais longas projetos 6,7. A atividade de laboratório descrito aqui é simples e pode ser realizado em uma única semana com equipamento de laboratório comum.
Em resumo, este módulo de laboratório efetivamente introduz ou reforça os conceitos de ciclo celular, vias de sinalização celular e câncer, enquanto o ensino de habilidades básicas e avançadas de laboratório, análise de dados experimentais, o método de cultura de células animais e do processo científico. O módulo de laboratório é simples e economicamente acessível e fornece a flexibilidade ea oportunidade para o inquérito aberto. A atividade incentiva a criatividade dos estudantesfornecendo uma estratégia modelo experimental que actua como uma guia, mas não uma receita. Mais importante ainda, os satisfaz todos os domínios de actividade de aprendizagem de flores Taxonomia 8, pois requer lembrando, compreensão, aplicação, análise, avaliação e criação de envolver os alunos em um processo que os puxa para fora do livro didático e para o mundo da pesquisa científica.