Часто в бакалавриата Общая биология, темы регулирования и рака цикла затронуты, но не детально изучены, потому что широта содержания в этих курсах, оставляет мало времени для глубины. Кроме того, студенты биологии обычно не подвергаются передовых методов, связанных с животным клеточной культуре. Чтобы помочь студентам развить глубокое понимание этих понятий, в то время как применение и анализа, что они узнали, лаборатория активность была разработана как модификация Уолтера Рида Армии института исследований (WRAIR) расширенной деятельности лаборатории 1. Модуль Лаборатория использует поэтапный, экспериментальные стратегии, которая включает растет и характеризующие модель раковых клеток, разработке и реализации методов подсчета клеток, установления оптимального времени курс и дозировки для лечения клетки с анти-пролиферативных агентов, и выявление аберрантных клеток-сигнальных путей , Эксперимент также позволяет открыт-ended запрос.
Большинство методов, необходимых для этой активности может быть достигнуто в типичной биологии-преподавательский лаборатории. Занятие начинается со студентами, характеризующих морфологию и скорости роста опухоли молочной железы мыши (ММТ) клеточной линии, модель человеческого рака молочной железы 2. Рак молочной железы был выбран в качестве модели рака из-за его распространенности в популяции, его знакомство для студентов колледжа возраста, и широко распространенных имеющихся данных. Клеточная линия ММТ был специально выбран потому, что это легко доступны, хорошо изученным, имеет короткое время удвоения и легко выращивать. Кроме того, ММТ клетки эстроген-зависимыми, что согласуется с большинством женщин рака молочной железы. Студенты затем определить аномальные клетки-сигнальных путей в клетках ММТ обработкой клеток с химиотерапевтических препаратов, механизм действия которых хорошо established.The концентрация препаратов и продолжительности лечения разнообразны позволяет студентамоценить влияние этих переменных на скорость деления клеток. Ключ анализа этой деятельности является определение жизнеспособности клеток, который просто требует подсчета клеток, с помощью одного из двух методов. Каждый метод зависит от сильных навыков микроскопии. Студенты определяют жизнеспособность клеток с помощью стандарта, метод гемоцитометре и новый способ фотомикроскопии и предложить. Основываясь на своих выводах, они могут предложить и проверить изменения в деятельности. Затем студенты представляют свои данные и интерпретировать результаты для уточнения своей гипотезы и разрабатывать новые экспериментальные стратегии.
Эта лаборатория деятельность подходит для новичка или на уровне второкурсника студентов, специализирующихся в области биологических наук. Он конденсируется в одну неделю модуля лаборатории, которые могут быть завершены в течение первого года, общая биология или второй год, клеточный / Молекулярная биология курс. Навыки, необходимые для правильного завершения деятельности включают в себя основные арифметические и алгебра, знакомство с массивом Cруды лабораторные навыки (например, пипетки, делая решение, метод стерильных), анализ данных, основной световой микроскопии и управление временем, вместе с инструктором знаний культуры клеток и электронными таблицами. Реагенты, необходимые включают животной модели клеточной линии рака (например, молочной железы мыши опухолевые клетки ММТ 2), химиотерапевтическими агентами (например, тамоксифен, куркумин, метформин, и аспирин), трипанового синего и среда культуры клеток (например, минимальную поддерживающую среду Игла ; ЕМЕМ) с соответствующими дополнениями (например, донор лошадей и эмбриональной бычьей сыворотки). Инструменты, необходимые включают перевернутый оптический микроскоп с цифровой камеры привязанности, компьютер, 100 мм и 24-луночных планшетах для культивирования тканей, СО 2 инкубатора (или эквивалент), биобезопасности кабинета (BSC; Класс II), гемоцитометр и программного обеспечения цифровой микроскопии.
Есть хорошие примеры конкретных лабораторных видов деятельности, которые полагаются на животных клеток культуры TEACСтуденты бакалавриата ч около концепций в области клеточной биологии. 3 Однако многие требуют расходных материалов или методов, которые не легко доступны (например, радиоактивные изотопы, живая ткань животных, современное оборудование изображений 1,4,5), описывают протоколы, которые являются довольно продвинутый (например, подходит для 400 уровня, конечно 6), или требует нескольких неделю или семестр проектов 6,7. Лабораторная работа описана здесь проста и может быть проведена в течение одной недели с общим лабораторного оборудования.
В целом, эта лаборатория модуль эффективно вводит или укрепляет концепции клеточного цикла, клеточных сигнальных путей и рака, а уча основные и дополнительные навыки лаборатории, экспериментальный анализ данных, метод животных клеток культуры и научного процесса. Лабораторный модуль является простым и экономически доступными и обеспечивает гибкость и возможность для открытого состава запрос. Деятельность поощряет студентов творчествопутем предоставления шаблона экспериментальную стратегию, которая действует в качестве руководства, но не рецепт. Самое главное, что деятельность удовлетворяет всех учебных областях таксономии водорослей 8, как это требует запоминания, понимания, применения, анализа, оценки и создания путем привлечения студентов в процесс, который тянет их из учебника и в мире научных исследований.