CBL模式下免疫组化技术在生物教学中的应用

王棋文, 谷宁宁, 郭学强, 靳　伟, 徐存拴

(河南师范大学 生命科学学院,省部共建细胞分化调控国家重点实验室培育基地,河南省生物工程重点实验室, 河南 新乡　453007)



CBL模式下免疫组化技术在生物教学中的应用

王棋文, 谷宁宁, 郭学强, 靳伟, 徐存拴

(河南师范大学 生命科学学院,省部共建细胞分化调控国家重点实验室培育基地,河南省生物工程重点实验室, 河南 新乡453007)

免疫组化是生命科学研究中常用的一种实验技术。基于CBL(以案例为基础的学习)模式设计了“再生肝组织免疫组化”实验并引入细胞生物学实验教学,增强了学生对于免疫组化技术的认知和理论课知识的掌握程度。结果证实,该模式提高了学生的学习兴趣和教学质量,值得在细胞生物学实验教学中进行推广。

免疫组织化学； 案例教学； 教学改革

免疫组化(Immunohistochemistry,IHC)是利用抗原与抗体特异性结合的原理,通过一些标记抗体的显色剂显色对组织内抗原(或抗体)的分布和数量进行原位检测的一种技术。该技术具有很高的特异性、灵敏性、简便性,能将形态和功能代谢相结合,定性、定位和定量相结合,基因水平和蛋白质水平检测相结合,细胞水平和超微结构水平相结合[1]。因此,已被广泛地应用于生命科学和医学等领域的研究中[2-4]。

CBL(以案例为基础的学习)是教师和学生共同参与,以学生为主,通过学生对实例的研究,从而分析、解决问题,最终理解和掌握知识的一种学习方式[5]。细胞生物学作为一门实践性很强的学科,实验教学也需要培养学生理论联系实际的创新能力。因此,本研究将细胞增殖分化相关知识和免疫组化基本原理相结合,设计了“再生肝组织免疫组化”实验,引入细胞生物学实验教学中,观察CBL的教学模式下学生对于免疫组化技术的认知和理论课知识的掌握程度。

1　材料和设备

实验材料和设备：大鼠,手术刀,缝合线,恒温水浴锅,载玻片,盖玻片,冷冻切片机,正置显微镜。

试剂：4%多聚甲醛,PBS,ATF3抗体,SABC试剂盒,DAB,乙醇,二甲苯,乙醚。

2　实验方法

2.1肝脏样品的制备

大鼠,采用2/3肝切除方法进行手术,将大鼠乙醚麻醉消毒后,在剑突下方开一小口，约2 cm,轻轻挤压即可暴露左叶和中叶,结扎后切除左叶和中叶,缝合腹腔伤口,并用消炎粉处理伤口,标记后正常条件喂养；取2/3肝切除72 h肝脏组织,切成1.5 cm×1.2 cm、厚度为0.2 cm大小的小块,液氮速冻；冷冻切片机制备10 μm切片,粘附于涂有粘附剂的载玻片上,37℃恒温箱中至少1 h,-20 ℃低温冰箱存放备用。

2.2免疫组化

4%多聚甲醛固定10 min,PBS洗2次/5 min；参照试剂盒说明,用3%的H2O2灭活内源性过氧化物酶,PBS清洗,血清封闭后加一抗(ATF3:1∶100),同时做不加一抗阴性对照,4 ℃过夜；PBS洗涤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显色,视信号强弱终止显色,自来水冲洗终止,乙醇梯度脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,显微镜观察。

3　实验结果

DAB显色后阳性部位呈棕褐色,在显微镜下,学生可以清楚地观察到ATF3主要在再生肝中央静脉周围表达，见图1。

图1　肝组织免疫组化结果

4　实验注意事项

(1) 由于免疫组化实验时间较长,在制作切片时一定要用含有粘附剂的玻片；PBS冲洗时不要直接冲到组织上,应滴加到玻片上缘,让其自然流下清洗。

(2) 一抗浓度要适宜,防止出现假阳性结果。

(3) DAB孵育时间一般2～3 min为宜,时间过长容易造成假阳性。

(4) 免疫组化整个过程中要一直保持玻片湿润,可以在饭盒中铺一层湿润的滤纸做成湿盒,H2O2灭活和显色反应需在避光条件下进行。

5　教学效果与讨论

免疫组化技术已经成为当今生命科学和医学中研究形态、功能代谢的一项有力工具[6]。免疫组化实验如果课时紧张,可由教师来制作冰冻切片,学生完成免疫组化的内容。实验材料也可以灵活多样,选择小鼠作为实验对象可节约教学资源。本研究基于具体实例的基础上，通过免疫组化技术学习细胞增殖和分化的相关理论课知识。考虑到学生的知识背景,应在学生对肝脏再生有一定了解的基础上进行学习,才能有的放矢。教师应充分结合相关的教学方法,如结合PBL教学,通过问题引导的方式,逐渐展开,这样会更容易激发学生学习的兴趣,调动学生积极思考,培养解决问题的能力[7]。田丰等[8]发现教学方法的联合应用明显能提高学生的思维能力及理论联系实际解决问题的能力。蒋东桥等[9]发现,采取以病例为引导的教学模式,有助于培养学生学习积极性和主动性。王亨等[10]研究也表明,CBL联合PBL的模式有效提高了学生的学习兴趣和教学质量,值得在教学中进行推广。

综上所述,通过CBL模式将科研过程中常用的实验技术转化为适合教学的内容是实验教学改革的一个重要方向。该教学方法的实施,可以提高学生掌握知识和应用知识的能力,对扩展学生的创新思维、提高学生的科研能力都有重要的意义。

References)

[1] 王文勇, 黄晓峰, 王映梅, 等. 免疫组化技术标准化的探讨[J]. 细胞与分子免疫学杂志,2011, 27(8):927-929.

[2] 姜威, 尹洪涛, 张安生. 冰冻切片免疫组化在临床病理中的应用价值[J]. 中国现代医药杂志,2014, 16(3):88-89.

[3] 赵燕燕. 免疫组化技术在小鼠组织中的应用[J]. 中国民族民间医药,2010, 6: 34.

[4] 李新华, 沈锦玉, 尹文林. 银鲫口服嗜水气单胞菌疫苗的免疫和免疫组化研究[J]. 水生生物学报,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] 杜丽坚. 免疫组化技术实验课教学改革与实践[J]. 辽宁医学杂志,2012, 26(5):255.

[7] Srinivasan M, 夏颖, 顾鸣敏. PBL教学法与CBL教学法的比较:基于两种教学法的转换在临床课程学习上的效果分析[J]. 复旦教育论坛,2009, 7(5):88-91.

[8] 田丰, 卢强, 李小飞, 等. CBL+PBL与PBL教学法在胸腔外科临床教学中的对比分析[J]. 现代生物医学进展,2014,14(11):1977-1979.

[9] 蒋东桥, 郝刚, 芦玲巧, 等. 病例讨论在机能实验教学中的探讨与实践[J]. 首都医科大学学报:社会科学版增刊,2012(增刊):137-138,145.

[10] 王亨, 刘宗平, 王志强, 等. CBL模式在犬泌尿系统疾病影像诊断教学中的应用研究[J]. 科教文汇: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

河南省高等学校重点科研项目计划(15A180007，15A180042);河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A180532);河南师范大学青年科学基金项目(2014QK29);河南师范大学博士科研启动费支持课题(qd14175)

王棋文(1981—)，男，甘肃武威，博士，讲师，主要从事细胞生物学教学科研工作.

E-mail：wangqiwen@htu.edu.cn

R446.6；G642.0

B

1002-4956(2016)4- 0055- 02