实验动物的质量直接关系到科学研究结果的准确性、可靠性和可重复性。实验动物在感染,特别在是隐性感染状态下,往往会从免疫调节、代谢产物调节和与宿主细胞间的相互作用等多个方面导致科学试验失败,或导致科学研究结果不准确和不可重复,造成人力、物力、财力和时间的严重浪费,严重阻滞了实验动物行业的健康发展。作为我国最早开设实验动物专业的高等院校,扬州大学实验动物学系在实验动物专业设置、本科教学及人才培养方面进行了大量尝试,取得了较好的成效。本文结合扬州大学兽医学院实验动物学系近年来开设实验动物医学课程的经历,谈谈实验动物医学的研究范畴,课程开设的目的意义,课程内容设置、讲述重点及在课程教学过程中的一些体会,以期为更好地培养实验动物专业学生提供一些借鉴。
一、实验动物医学研究范畴
实验动物医学是美国兽医协会认可的兽医学范畴中的一个专业领域,其职责范围涉及作为生物医学业务活动对象的各种动物的疾病诊断、治疗和预防,其中也包括探索尽量减轻科研用动物的疼痛或不适的各种方法,以及鉴定影响利用动物开展科学研究的各种因素。实验动物是指经人工培育和人工改造,对其携带的微生物和遗传、营养、环境实行控制,来源清楚、遗传背景明确,用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学试验的动物。众所周知,标准化实验动物是获得可靠试验结果的有力保障和支撑,绝大多数重要的生命科学相关成果的取得都取决于以标准实验动物进行的动物试验,也正是动物试验推动了实验动物医学的发展,促使了科研工作者对实验动物病原学、流行病学、诊断措施和防控策略,以及病原感染对科学研究的潜在性干扰,逐步形成了实验动物医学的研究范畴。
二、实验动物医学的学习和教育
作为一门新兴学科,实验动物医学的发展历程较短,其发展主要伴随实验动物学的发展,也是实验动物学中微生物质量控制的延伸、丰富和拓展。目前,国内外尚未有专门的'实验动物医学教程,实验动物从业人员对实验动物医学的学习主要依赖于继续教育、会议交流、通讯咨询、相关论文杂志、课题研究,以及通过从工作中学习或通过各类交叉学科的培训等方式,从而达到对实验动物医学相关内容的了解、理解和掌握,并进而推动实验动物行业整体健康发展,近些年来,随着生命科学的蓬勃发展,对实验动物质量的日趋严格,也加快了实验动物医学的发展,增加了实验动物医学再教育和自我提高的机会。
三、实验动物医学课程设置的目的和意义
为系统性建设实验动物专业课程,推动实验动物科学事业更好、更快地发展,以实验动物主要易感病原为主体,以实验动物感染病原后的对科学研究的干扰为抓手,驱动学生深层次理解实验动物感染病原微生物对科学研究和生产检定产生干扰的危害性;促进实验动物专业学生深入理解实验动物微生物检测国家标准中规定的必须和必要检查项目的意义以及标准制定的依据;推动学生更好地理解实验动物的环境要求,实验动物设施,实验动物设施的建设及实验动物的饲料、饮水和垫料管理等授课内容;进一步明确实验动物标准化对生命科学相关行业健康发展的重要意义。
四、课程内容和设置
1999年,扬州大学依托兽医学院,在科技部的大力支持下,在全国率先设置了实验动物学专业,经15年的探索和经验积累,已经形成了具有鲜明特色的专业方向,培养了一大批专业性人才,为我国实验动物事业的发展做出了重要贡献。《实验动物学》是实验动物专业的主干课程,其主要讲述实验动物学相关概念、实验动物的环境与设施、实验动物遗传、繁殖与繁育体系、实验动物的饲养管理及常规实验动物等内容。因课时量限制,实验动物的微生物质量控制基本不作讲述。然而,近些年来全国实验动物微生物的质量检查结果不容乐观,实验动物群体如啮齿类动物感染重要病原的比例仍然较高,且经常能听到客户对实验动物质量问题的反馈,这已经对实验动物行业造成了较大的影响。因此,为从实验动物微生物质量角度更好地掌握实验动物学的内容,及时发现实验动物的微生物和寄生虫感染,规避其影响科学研究的风险,减少人、财、物力的浪费,扬州大学实验动物学系于2010年开设了《实验动物医学》课程。由于没有参考教材,讲授内容主要依据《Laboratory Animal Medicine2nd edition》和《Natural Pathogens of Laboratory AnimalsTheir effects on Research》两本英文原版书籍,同时结合国外著名大学实验动物机构网站以及扬州大学实验动物学系的相关研究结果,自编了《实验动物医学》讲义。以啮齿类动物(大鼠、小鼠、仓鼠、豚鼠和兔)、犬及非人灵长类动物为对象,主要讲述病原特性、流行病学(重点讲述传播途径和易感动物品系)、临床表现、病理变化、诊断、防控,着重阐述病原感染对科学研究的干扰。目前,课程设置为40个学时,其中理论课24学时,实验课16学时,实验课程紧扣理论课程,实验课主要以病原模拟感染实验动物,从临床表现、诊断和对科学研究产生干扰等方面进一步掌握理论课程所授内容,较好地做到了理论与实践相结合。
五、教学体会
自2010年起,扬州大学实验动物学系自设了实验动物医学课程,坚持从英文原版书籍及原始文献中汲取营养,坚持不断修改教学大纲、完善教学内容;坚持以更好地掌握实验动物专业内容和技能为宗旨,从无到有,由点到面,逐步积累,初步形成了实验动物医学的课程体系,明确了授课的侧重点,有效地补充了本专业的授课内容,丰富了本专业的教学内容,拓展了实验动物专业的研究方向。我们认为,要上好实验动物医学这门课,首先要充分了解实验动物学这门主干课程,实验动物学课程是本专业的基石,充分掌握实验动物学课程内容,才能更好地有侧重点地阐述实验动物医学的相关内容;其次,充分利用网络资源,跟踪实验动物病原的研究进展,不断更新和完善教学大纲及授课幻灯,挖掘与本专业相关的经典案列,活跃课堂,调动学生的积极性;最后,坚持理论课和实验课相结合,理论课讲解概念、方法和基础理论知识,实验课以动物实验推动学生进一步理解理论课的内容,相辅相成。经过5年的探索,我们初步建立了实验动物医学课程的讲授体系,促进了学生对实验动物相关知识的掌握和应用,师生反映效果较好。
如何设计实验对微生物三种遗传方式进行区分
实验动物选择原则主要涉及哪些方面介绍如下:
(1)相似性原则,选用与人机能、代谢、结构及疾病的特点相似的实验动物。如组织结构:猪皮与人皮相似;系统机能:狗的血液与神经与人相似;体液成分:鸟类粪尿混合排除;草食动物尿为碱性,肉食动物尿为酸性;疾病特点:旱獭肝炎病毒感染与人相似等。
(2)特殊性原则,特殊结构与特殊反应。大鼠肝脏再生能力强,可用肝外科研究;大鼠无胆囊,容易收集胆汁,可作胃部研究,但不能用作胆囊研究;大鼠踝关节易发炎,可作关节研究;大鼠骨骺线不闭合,可作骨骼发育研究;大鼠垂体易取出,可作垂体实验等。
兔,刺激性排卵,可用作避孕药研究;兔皮肤敏感可用化妆品实验,但有硬囊;颈神经血管束中有三根粗细不同的神经,最粗白色为迷走神经,较细灰色为交感神经,最细为减压神经,独立分支,可作神经观察实验。兔的胸腔中央有纵膈将胸腔分为互不相通的左右两部分,开胸后打开心包暴露心脏进行实验时无需人工呼吸;兔对辐射很敏感,辐射实验不能用兔。
豚鼠淋巴系统发达吲哚羟基反应敏感可用作化妆品测敏;因其不能合成VC,易患坏血病,可作相关实验;它的抗血氧能力强,可用作缺氧耐受实验。
(3)标准化原则,根据课题研究的目的、内容、水平,选用相匹配的标准化实验动物。我国已实行了实验动物质量合格证制度,是标准化实验动物的标志。实验动物的遗传学类别选择有近交系、封闭群、杂交一代,应根据课题内容要求,综合评价,合理选择。
研究经费也是选择实验动物必须考虑的因素;实验动物的微生物学等级选择如对于一些具有国际交流意义的重大课题,最好选用SPF动物等。
(4)规格化原则,规格尽可能一致,年龄一般使用刚成年的,体重选择,如小鼠一般选择18-25g;性别要求雌雄各半,除一些实验如研究子宫内膜异位症等妇科病时,选择雌性鼠。买回来的鼠需观察7-10天,看其生理及健康状况,并使其适应新的环境后方可进行实验。
(5)经济化原则,在不影响实验质量的前提下,尽量选用最易获得、最经济、最易饲养管理的动物。
根据课题研究的目的、内容、水平,选用相匹配的标准化实验动物。我国已实行了实验动物质量合格证制度,是标准化实验动物的标志。实验动物的遗传学类别选择有近交系、封闭群、杂交一代,应根据课题内容要求,综合评价,合理选择。研究经费也是选择实验动物必须考虑的因素;实验动物的微生物学等级选择如对于一些具有国际交流意义的重大课题,最好选用SPF动物等。
(4)规格化原则,规格尽可能一致,年龄一般使用刚成年的,体重选择,如小鼠一般选择18-25g;性别要求雌雄各半,除一些实验如研究子宫内膜异位症等妇科病时,选择雌性鼠。买回来的鼠需观察7-10天,看其生理及健康状况,并使其适应新的环境后方可进行实验。(5)经济化原则,在不影响实验质量的前提下,尽量选用最易获得、最经济、最易饲养管理的动物。
如何设计实验对微生物三种遗传方式进行区分
实现实验动物标准化(质量控制)应从控制实验动物的遗传、微生物和寄生虫、营养、环境等四方面着手.
实验动物按遗传学控制分类可分为近交系动物、杂交群动物、封闭群动物.实验动物具有明确遗传背景并严格遗传控制的动物,遗传因素会对实验结果进行干扰,甚至通过改变实验动物的遗传结构,使某些特定实验能顺利开展.很多生命科学的研究,要求实验动物的遗传结构有较高的同一性、稳定性和纯合度.
实验动物按微生物控制可分为无菌动物(悉生动物)、无特定病原体(SPF)动物、清洁动物和普通动物.微生物感染对人、动物和实验的影响:(1)引起人畜共患病,影响工作人员的身体健康.(2)引起动物传染病,影响均衡生产,影响动物健康和质量.(3)严重干扰实验结果的可靠性、准确性、重复性.(4)污染环境
实验动物在实验设计的过程中,要对实验动物的遗传学和微生物学进行严格控制,清楚所采用的实验动物遗传学和微生物学特性,有针对性的进行实验设计,保证实验结果的准确性、精确性、可重复性.
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本文概览: 实验动物的质量直接关系到科学研究结果的准确性、可靠性和可重复性。实验动物在感染,特别在是隐性感染状态下,往往会从免疫调节、代谢产物调节和与宿主细胞间的相互作用等多个方面导致科...