时间:2023-03-01 16:21:52
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇围棋学习计划范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
总结大家的言论以及我自己的一些个人经验,我认为同学们在上学期没有取得较好成绩主要有如下的原因:
1、同学们刚从高中升上来,以前受高中生活的束缚无法自由自在的生活,现在解脱了,就有点把持不住了,总想着怎么玩,怎么快乐的生活,在学习方面也就不那么关心了,学习的压力比以前轻了,没有压力也就没有动力,自然不愿学习。
2、还有一个很现实的原因是我们从小到大学习的目标就是为了上大学而不是为了自己而学习,没有做学问的精神。现在上大学了,梦想实现了,没有梦想的支撑,就变得迷茫,找不到行动的方向,找不到行动的目标,不知道自己该干什么了,学习不是,不学习也不是,在摇摆不定中就把时间度过了,结果学习成绩就不太理想。
3、大学课程的设置并不是十分的令人满意,某些课程枯燥无味,激发不起同学们的学习兴趣,引起学生的反感,最后导致逃课现象的泛滥,逃课成自然成习惯了,学习就被抛脑后了,成绩自然不太好。
4、校园对同学们而言,是一个比较安全,比较安逸的场所,不能让人产生斗志或是产生让人想要保护自己的欲望,最后的结果就是无法产生实际的行动保证自己较好的成绩。
在总结以上原因的基础上,我这学期的初步计划是:
1、抓好同学们的上课出勤率,对无故旷课的同学做思想工作
2、记好每个老师的作业,多提醒同学们按时完成作业,按时交发同学们的作业
3、帮助同学们解决好学习必需品的问题(如:教材的订购、上课用品的借还,教室的申请、下学期课程的安排)
4、深入广大同学中,认真听取同学的意见、建议和要求,为同学们服务
5、努力配合老师的工作,成为老师与同学们交流的纽带,同学们的意见可通过我转达给老师们
【关键词】 细胞图案化,组织工程,细胞传感器,自组装单层膜,软刻蚀,评述
Abstract The technologies that we call cell micropatterning allow the control of the shape and size of cell adhesion. Combination of micro/nano technology, surface chemistry, electrochemistry and photochemistry enables us to control the adhesion, migration, differentiation of cells and the interactions between different types of cells. These methodologies bring about a new platform for the studies of cell biology. A number of techniques for cell patterning and compares their advantages and disadvantages were reviewed in this article. The applications of cell micropatterning, including those for fundamental studies in cell biology, tissue engineering and cellbased biosensors were also discussed.
Keywords Cell micropatterning, tissue engineering, cellbased biosensors, selfassembled monolayer, soft lithography, review
1 引 言
20世纪70年代,用于生物分子和细胞的图案化技术已开始出现[1]。细胞图案化技术主要分为两类:一类是通过表面修饰形成细胞粘附生长的图案化区域,使细胞选择性地粘附生长形成图案;另一类是通过可移除的物理障碍将细胞限制在图案化的区域生长,形成细胞图案。基于上述两种原理,各种细胞图案化技术相继出现并得到发展[2]。
在众多的图案化技术中,细胞大多被固定在二维平面。人们发现基底的形貌和物理性质会对细胞的功能产生很大的影响,而且大部分高等动物细胞(除血球细胞等少数几种细胞)都是贴壁生长的,这为图案化技术在生物学领域的应用奠定了基础。在基础生物学方面,图案化技术可以建立两种或两种以上的细胞共培养体系,已成为揭示细胞与细胞以及细胞与基底相互作用基本机理的有力工具。另一方面,图案化能将细胞精确定位在表面,这将在很大程度上促进细胞传感器和分子传感器的发展。目前,二维细胞图案化技术已在生物学领域受到广泛关注。
2 细胞图案化的方法
2.1 光刻技术
光刻技术最初应用于半导体产业中,该技术利用紫外光将掩膜上的几何图案转移到基底上(见图1)。首先在基底上铺一层光敏聚合物——光刻胶,然后基底在光掩膜覆盖下曝光显影形成图案。表面修饰材料(如蛋白质等)吸附在基底表面后,将基底浸入到有机溶剂中洗刻胶,即可在底面上形成表面修饰蛋白质的图形,细胞会按照已修饰的图形粘附和生长,形成细胞图案[3]。
光刻技术以其较高的精确度成为固体表面图案化的主要手段。但是,光刻过程需要洁净空间和昂贵的设备,并且对于实验者要求较高,限制了其在生物技术方面的广泛应用。此外,光刻加工过程采用的化学溶剂容易使生物大分子变性,使它们失去活性[4]。
2.2 软刻蚀技术
近年来,Whitesides 等[5,6]研究了一系列更具生物相容性的图案化方法,统称为“软刻蚀”。软刻蚀技术通过使用高分子聚合物,如聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxine, PDMS),在有图案的底模上形成印章,达到复制微米甚至纳米尺度结构的目的(图2)。
与光刻技术相比,软刻蚀最大的优点在于制作过程更简便[6]。软刻蚀仅需要在制备底模时做一次光刻,而其后的过程在普通实验室就可完成,将对洁净空间的要求降到最低。因为底模和印章可被重复利用,软刻蚀比光刻更加经济、方便和有效。此外,PDMS 的弹性可以使它容易在曲面和外形可变的基底上进行图案化,透明、自发荧光低的特点使得某些样品可在光学显微镜下直接观察。软刻蚀的这些优点使它正成为细胞图案化的主要方法,常用到的有微接触印刷、微流控图案化以及模板图案化;其中微接触印刷、微流控以及上述的光刻都属于通过表面修饰形成图案化的方法,障碍物限制细胞迁移来实现图案化的方法。
2.2.1 微接触印刷
微接触印刷(microcontact printing , μCP)技术最早用于将硫醇转移到金表面,形成图案化的自组装单层膜(selfassembled monolayers, SAMs)[7]。用 PDMS复制光刻的微结构即获得微接触印刷所需要的印章(图2A),将印章在硫醇溶液中浸泡以后,用氮气或者压缩空气使其表面的图案干燥。印章表面的图案与金表面相接触,硫醇分子从印章凸面转移到金表面上形成SAMs;印章凹面未与底面接触,所以其对应的基底是裸露的。这一过程完成后,将金表面置于另一种硫醇溶液中,第二种硫醇分子将覆盖金表面的裸露部分,这样就在同一个金表面上形成了两种类型的SAMs,并且具有不同的表面性质。例如:以甲基结尾的硫醇形成的SAMs能够促进细胞粘附,以聚乙二醇 (polyethylene glycol , PEG) 结尾的硫醇形成的SAMs则抗拒细胞粘附,当细胞被接种到这个表面后,它仅在甲基结尾的SAMs上粘附。这些为控制细胞的形状、大小等奠定了基础(图3a)。
微接触印刷的使用范围不仅仅局限于金表面,在聚乙二醇修饰的玻璃和二氧化硅表面同样可以使用[8]。如上所述,传统的微接触印刷只能形成一种或两种分子图案,只有使用多级印章才可以形成多种分子的图案[9],但其制备过程相对复杂。
2.2.2 微流控图案化
微流控图案化是一个与微接触印刷相关的过程(图2B),但与微接触印刷不同的是PDMS模板底面具有微通道网络。当 PDMS 模板与底面接触后就形成微流管道,在管道的开口处加入溶液,液体可以进入管道并在表面吸附形成图案[10];引入液体的方法可以依赖毛细作用或注射泵[11,12]。微流控图案化可相对简便地产生多种分子修饰。与微接触印刷相比,微流控图案化的优点是不需要对修饰在表面的分子进行干燥,这样就易于将一些敏感分子(如不稳定的蛋白或酶)修饰在表面,并且维持其生物活性。由于微流控图案化是运用不同分子的溶液来形成图案,通常每一种分子的图案在表面上都是连续分布的[13],这就限制了图案形状的多样性。
2.2.3 模板图案化
用于细胞图案化的“模板”,就是指带有一定几何形状和大小的透孔的膜。PDMS是模板图案化的合适材料,因为它与大多数的干燥表面都能紧密结合。模板的制作类似于微接触印刷的印章,但在PDMS固化之前使液体 PDMS不完全覆盖表面结构(即表面微结构的高度要大于PDMS液面的高度),之后将固化的PDMS从模板上剥离下来就会得到具有透孔的 PDMS 模板(图2C)。膜与基底紧密接触后,透孔处的底面就被暴露出来,其它区域仍被PDMS膜覆盖。因为细胞仅在暴露的基底粘附,所以揭去模板后细胞就会在基底上形成设计的图案[14,15]。模板图案化是一种不需要对基底进行化学修饰即可进行细胞图案化的方法。该方法制作圆形、方形等简单图案比较容易,但边角比较多的图案在PDMS的剥离过程中易损坏。
3 细胞图案化的生物学应用
3.1 细胞生物学基础研究
细胞图案化最重要的应用就是研究细胞的基础机制和特性,在二维表面上控制细胞大小和空间排布的能力,为细胞生物学研究提供了新的工具。体内的细胞并非封闭的单元,它与周围的细胞以及胞外基质之间有着诸种联系,它们不仅仅是加强细胞之间的机械连接,更参与了物质交换和信号转导过程[16]。当细胞在基底上粘附时,依赖细胞膜上的整合素和细胞外基质相连。整合素首先聚集在一起,然后募集各种结构蛋白和信号蛋白形成粘着斑[17]。整合素与胞外基质连接的改变,最终将导致细胞骨架的重新排列,使细胞可以在表面铺展和迁移[18]。无论是在胚胎发育还是整个生命过程,细胞与细胞之间及细胞与胞外基质之间的连接对于组织形态结构的形成和发挥其功能特性都具有特殊作用,例如当神经细胞之间的连接丧失以后,兴奋的传导就会中断,这将直接造成相应的神经退行性疾病。
表面图案化技术已经证实细胞形状以及细胞连接的改变会影响细胞的分裂增殖[19,20]和分化[21]。可以利用大小、形状以及构造不同的图案来控制细胞与细胞之间以及细胞与基底之间的连接。图案化技术可作出一系列面积逐渐增大的图案,这些图案上粘附细胞的数目将随面积的增大而增多,细胞间连接也因此增多。用领结型图案培养细胞就可实现对细胞形状和细胞连接的同时控制。设计合适尺寸的图案使“领结”两端分别仅够粘附一个细胞,这样两个细胞只在“领结”的中间区域有连接,所以该区域的宽度就决定了细胞连接的程度[22,23]。细胞与细胞之间的连接在体内的许多生理过程中都发挥着重要作用。例如,血管内皮细胞之间的紧密连接是血脑屏障的结构基础。而在血管生成过程中,内皮细胞在增殖的同时还需要保持细胞间的紧密连接以阻止某些物质到达脑组织。
早期的研究通过调节胞外基质面积来调节细胞的铺展程度(即细胞与基底的连接)。结果表明,细胞只有在铺展的时候才可以增殖[24]。然而,基质浓度的变化同时刺激了整合素连接的胞内信号转导,细胞增殖是否仅由铺展引起仍是未知。图案化技术可帮助实现独立控制细胞铺展面积及细胞与基底的接触面积。利用微接触印刷技术在基底上做不连续的小图案,通过调节图案间的距离,可以改变细胞的铺展面积而保持细胞的粘附总面积基本不变。该项研究发现,细胞的铺展面积,而非细胞的粘附总面积,是细胞增殖期与静止期转换的重要因素[20]。
本研究组将细胞图案化应用于细胞迁移的研究中[25],用电化学的方法脱附SAMs,可使已经图案化的细胞在表面自由移动(图 3)。用 μCP 或微流控的方法将细胞进行表面图案化,图案化的表面有两部分组成,一部分是末端连接聚乙二醇 (polyethylene glycol,PEG) 的 SAMs 构成的惰性表面,用于抗细胞粘附;另一部分是可粘附细胞的纤维蛋白(见2.2.1)。通过电化学反应,末端连接 PEG 的巯基从金表面脱吸附离去,细胞便可以在原来的惰性表面粘附和迁移。
利用该方法可研究细胞形状的不对称性和迁移方向之间的关系。在细胞已经形成图案时 (t=0) 使用电化学法脱附,COS7 细胞沿不对称图形的钝端迁移(虚线作为细胞定位的参照)[26]。在此基础上,再利用微流控的方法可形成浓度梯度[27,28],有利于研究细胞在被诱导状态下的迁移。研究表明,高尔基体、中心体以及细胞核等细胞器的相对位置的关系会影响细胞的急性和迁移方向[29,30]。
能够改变表面分子末端官能团的化学方法也可以动态控制细胞在表面的粘附。当对苯二酚或其衍生物作为 SAMs 分子的末端时[31~33],电化学可使其发生氧化反应。反应得到的结构是可以在表面上促进细胞粘附的基团,从而使本来不能粘附细胞的表面变得可以粘附细胞,进而控制细胞在表面的粘附和迁移。这些小分子的表面化学性质已成为控制细胞的粘附和迁移的有效技术[34]本研究组使用紫外光使偶氮苯在SAMs表面上可逆地展示其RGD配体,实现了可逆地控制细胞的粉附[35]。
3.2 组织工程
组织并不是单一细胞的简单堆积,而是多种细胞有机结合的完整功能体。细胞与细胞之间的相互作用是研究组织工程的一个关键问题,如脉管系统(平滑肌细胞和内皮细胞) 、骨骼肌(单核成肌细胞和末梢神经)以及肝脏(肝细胞和窦状小管内皮细胞)中都存在众多细胞之间的相互作用。传统的共培养体系不能将不同种类的细胞控制在同一基底培养,使得关于细胞相互作用的研究变得很困难。多种细胞图案化的共培养体系是研究组织模型中细胞间相互作用的良好平台。1997年,Bhatia等[36]首次利用细胞图形化技术来改变肝细胞和纤维原细胞的直接接触位点,证明在该培养体系中肝细胞和纤维原细胞直接接触的点越多,肝细胞越能够维持其正常的表现型。
电化学与微流控相结合可以把多种细胞固定在表面。这样不仅可在时间和空间上控制细胞的粘附和脱附,更能精确的控制细胞之间的距离(图5)。如图5所示,中间的条带是 NIH3T3细胞,两侧的条带是Hela 细胞,运用1.2 V阴极电压电解脱附30 s后,所有细胞便可自由地在表面移动。这种方法可以研究同一表面上多种细胞的动态行为和相互作用[37]。
上述通过操纵空间位置来调控多细胞体系的方法在体外组织重建等领域中有广阔的应用前景,例如肝脏、皮肤、血管、肌肉以及其它组织。体外模拟体内研究的最终目的是可以应用于组织工程,但是若把上述体系移植入体内还存在一定的障碍。大多数的细胞图案化技术都是以硅、金或玻璃为基底,若使细胞从基底上脱附并且维持原有的结构还是一个较大的技术难题。于是,科研人员开始了以生物材料为基底的细胞图案化研究[38,39],以求基底可以在体内直接降解。壳聚糖和明胶具有较高的生物相容性,并在生物医学领域已经有了广泛的应用。研究证明,在壳聚糖和明胶膜上可以进行人微血管内皮细胞的图案化。将纤维原细胞和人微血管内皮细胞在壳聚糖基底上图案化以后,共培养会产生毛细管状的结构[40]。
综上所述,细胞图案化在组织工程中已有广泛的应用。然而现阶段的问题是:如何将二维平面的实验系统转变为三维的组织结构;如何将组织中的几种细胞以最佳的数量和位置关系在体外共培养;更重要的是获得了具有特殊结构的细胞后,它能否行使组织功能[41]。
3.3 基于细胞的生物传感器
细胞作为细胞生物传感器最基本的感应单元,能够表达一系列潜在的分子识别元件,例如受体、信号分子和酶,并且它们在细胞内处于“自然态(native state)”[42]。在不破坏细胞形态结构的状况下,可以用生化和物理技术对活细胞的生活状态、代谢过程及信号通路等进行定性和定量的分析,甚至研究其动态变化。蛋白质作为大多数分子传感器的感应单元,其稳定性和亲和力易受微环境变化的影响,如酸碱度等;而细胞本身可以为被检测分子提供一个相对稳定的环境。细胞传感器保持了分子传感器高通量的优点,而相对于复杂的动物活体分析它又能够快速检测。
图案化技术可以将细胞固定在二维表面形成微阵列,直接研究单细胞的行为(如通过细胞内的Ca2+含量变化研究细胞对刺激的反应)[43]。在众多的细胞类型中,神经细胞、心肌细胞等能够感受电刺激的细胞被广泛应用在细胞传感器中的感应单元,因这些细胞的生理状态可以用微电极直接监控。对于神经细胞来说,环境中化学信号的改变会引起膜电位的变化。因此,神经元经常被用于药物检测、毒性检测以及探测气味物质[44]。早期的研究为了检测到这些信号,以极高的密度接种细胞使细胞覆盖在微电极上的概率增加,但这样也增大了测量误差。现在图案化技术可以更精确的定位细胞,用微接触印刷在微电极阵列表面固定多聚赖氨酸,神经元细胞就会粘附在微电极阵列上[45]。
细胞微阵列现已经成为检测细胞对于药物筛选[46]、抗体检测[47]及RNAi 转染[48]的一种重要工具,以其高通量、节约试剂等优点被广泛关注。但是仍存在许多复杂的问题,如细胞类型的选择、细胞活性的保持以及传感器的微型化和便携化等。随着检测手段[49]和软件的发展,实时、持续和快速的细胞传感器检测将具有更广阔的应用前景。4 总结与展望
二维细胞图案化在生物医学领域具有广阔的应用前景。然而,相对于细胞在体内微环境平面结构仍然比较简单。微流控技术和3D细胞培养系统[50]与细胞图案化结合,将能更加精细地调节细胞微环境(基质、信号分子等),实现更大程度的体内模拟。随着微尺度水平制备技术的发展,以及它与传统生物学实验方法的结合,二维平面细胞图案化技术将为全方位控制细胞的行为提供更多的发展空间。
参考文献
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近日,北京朝阳区人民法院受理了原告杨某诉被告北京华尔街英语培训中心有限公司、北京康培研修学院服务合同纠纷一案。
原告诉称:2002年7月22日,原告和由二被告共同举办的华尔街英语中心签订《华尔街英语课程注册合同》,约定由中心在2002年7月22日至2004年4月22日共21个月的期限内,提供七级固定课程级别的英语培训服务,学费为25380元。被告还以当年7月和8月期间所学的整级课程免费作为优惠措施。合同签订后,原告以现金方式一次性支付了全部学费,并在被告处开始学习。但在原告学习期间,被告未能完全提供其承诺的教学服务内容,且教学服务质量下降,导致原告的学习进度严重滞后,仅完成除免费课程外的三级课程的教学进度,尚余四级课程没有完成。
现原告认为被告未能提供合同约定的教学服务,使原告在付出了高昂的学费和大量时间后,仍未能实现预定的学习计划,对原告的金钱和时间造成了巨大浪费。故诉至法院,要求被告退还已收取的学费14502.86元。
一、一体化教学与一体化教师之间的矛盾
一体化教学要求教师必须是既能上好理论课又能带好实训课的双师型教师。技工学校传统教学模式遗留下来的师资问题是:理论课教师不适应实习课教学,实习指导教师不适应理论课教学,可以把他们组合在一起进行一体化教学,使他们能够在一起互相学习,共同提高。新教师可以和老教师组合在一起以主副讲的形式进行一体化教学,以老带新;教师之间互相听课,加强学习,自我提高;还可以采取送教师外出培训、外聘称职老师、聘请专家讲学等多种手段加强双师型教师队伍建设。按照技工学校培养中级技术工人的目标,最基本的要求是:在2至3年内,原来的理论课教师在操作技能方面要达到高级工的水平,原来的实习指导教师在理论素养方面要能讲请汽车各部件的功用、原理和构造,达到助理讲师的水平,所有汽车专业的教师都应该能够独立胜任一体化教学任务。
二、一体化教学与一体化教室之间的矛盾
一体化教学要求师生双方共同在专业实训场地围绕工作任务进行边教、边学、边做来完成教学任务,既教室、实训场地、实训工具设备等设施一体化。我校的基础比较薄弱,设备陈旧、工位严重不足,汽车维修实训场地面积不到800m2,无法展开一体化教学。我校争取政府职教扶持资金、银行贷款、职工借资等多渠道筹集资金,投入近600万元建实训楼,新增有效实训场地面积超过3000m2,添置了整车,电控汽油、柴油发动机台架、自动变速器台架、ABS试验台架、汽车电气试验台架、四轮定位仪、汽车举升机、数字诊断仪等一大批实训设备,将桌椅搬到实训车间,在车间布置黑板、四周贴上挂图、安装投影机、安装无线局域网,给一体化教师配备笔记本电脑,一体化设施的建设基本完成,完全能够满足开展一体化教学的硬件要求。
三、一体化教学与一体化教材之间的矛盾
一体化教学的基本框架是“专业模块课题(或项目)任务”,把专业教师分配到各个模块中进行一体化教学,学生轮训完所有的模块就完成了一体化教学,之后是进行国家技能鉴定(等级考试)和校外实习。
一体化教学要求配套与模块教学内容相一致的、围绕工作任务为中心的、理论与实训相统一的一体化教材。由于各校的模块划分不同,实训的车型、机型和设备不同,因此不可能有放之四海皆适用的一体化教材,我们至今就找不到完全适合我校使用的一体化教材,曾经使用过的一些职业院校编写的教材,模块划分与我校不同,理论过深过多而实训内容不足,而且教材中实训使用的车型、机型和设备与我校不同,这些内容也是废的。组织专业教师研究和开发课题、制定教学计划、编写教学方案,进一步编写适合于本校使用的一体化教材是一个好办法。
编写本校模块式一体化教材的注意事项主要有以下几方面:
(一)理论知识以“必须、够用”为准,一些陈旧的内容或深奥的理论知识可以大胆删除。
(二)一体化教材应体现以“能力培养”为中心,时间分配上,理论与实训的课时比例要达到4:6,有的项目甚至要达到3:7。实训操作项目以实际职业工作任务来制订,与国家标准接轨,强调规范、安全操作。突出训练学生的协作能力、应用所学知识分析问题与解决问题的能力以及熟练的操作技能等。
(三)各个实训项目应以本校的车型、机型和设备或创造条件能够配备的硬件为基础,充分挖掘本校的硬件资源开发实训项目,使学生练熟、练透形成技能,并在此基础上举一反三,达到触类旁通、进一步掌握其他车型和机型的目的。
(四)与各个实训项目相关的理论知识部分,均应编制习题,在开展实训项目练习的同时进行理论知识的考核,既能够避免由于实训工位不足不得不让学生放羊的现象,又达到巩固所学理论知识的目的。
(五)一体化教材应不断与教学设备同步更新。学校要创造条件加强硬件建设与师资培训并及时更新教材,这样才能使学生满足社会需要,跟上时展步伐。
四、一体化教学与一体化教法之间的矛盾
一体化教学是将理论教学与实训教学合二为一的一种教学模式,现有的一体化教师原来上理论课的不熟悉实训课教学、原来带实训课的师傅不能上理论课,因此教师必须经过一段时间的探索和实践,才能成为一名合格的一体化教师。一体化教学需要教师在熟悉传统的理论课教法和实训课教法的基础上将二者合而为一,不断总结教学经验和学习新的教学方法,实现教学创新,形成自己的教学风格。只有这样,教师才能够针对不同教学内容,灵活运用各种方法进行一体化教学,达到最佳的教学效果。
(一)一体化教师要做好教学准备。
一是学期初编写好教学进度计划。这一工作的核心在于教师要根据本校的实际情况,充分挖掘设备潜力,开发课题与项目,真正让学生有事可做。
二是上课前制定好教学方案。这一工作的主要内容是上课前教师必须把上课需用的教具、设备、工具及教学软件准备好,并编写好教案和课件。
(二)一体化教师要做好一名导演。
一体化教师要充分发挥主导作用,调动一切教学资源为教学服务。技工学校的生源素质普遍较低,理解能力与接受能力都很差,教师应尽可能采用实物、挂图、模型等直观手段并穿插运用动画、视频等多媒体手段施教。学生的注意力很难保持超过15分钟的高度集中,长时间的理论讲解或长时间的播放视频效果都不好,板书、实物、投影等交替使用,可以使学生转移注意力,提高学习兴趣、保持兴奋状态,才能收到更好的效果。
(三)一体化教师要做好示范操作。
教师的示范操作是实训教学的一个关键环节,要求一体化教师既要有熟练的动手能力又要有深厚的理论功底,不能只做不讲,或只播放视频而不动手操作。教师在做的同时,要讲清动作要领、技术要求和注意事项,还可以提出问题,引导学生思考和讨论,验证和巩固所学的理论知识,使理论与实践紧密结合起来。问题在于,一名教师要面对整个班级的学生,最多只能保证前面的8至12名学生看得清楚,如何解决这一矛盾?方法有两个:
一是退一步,不要求所有的学生一次性掌握所有操作要领。教师可以先重点教会几名“徒弟”作为助手,在后面的分组实训中这几名助手又作为“师傅”教会其他学生,这些助手有了成就感,能够增强他们的兴趣和信心,往后的学习和训练会更加积极和主动。同学之间的交流比学生与老师之间的交流更为容易也更为随意,他们更愿意请教其他同学或者与其他同学讨论而不好意思请教老师,因为请教老师就意味着自己笨,心理上有低人一等的失败感。这种退一步的做法也从另一方面培养了学生团结协作的精神。
二是进一步,教师辛苦一些,事先用摄像机或数码相机拍下整个操作过程的视频或图片,边操作边讲解,同时辅以视频和图片的投影,让全班同学都可以看清楚每一个操作的细节。
实践证明,这两种方法结合在一起使用,效果会更好。
(四)一体化教师要做好巡回指导。
巡回指导是实训教学中的一个重要环节,要求教师下到实训的学生中间,对学生操作的全过程进行有效监控,及时发现问题并加以纠正,这个环节也是教师针对程度不同的学生做到因材施教的关键环节。这个环节教师要重点抓好两件事:
一是教师要当好一名伯乐。技校学生虽然学习基础较差,但大都乐于动手,教师应当善于发现那些接受能力好、动手能力强的学生并加以重点指导,把他们培养成教师的助手,再通过他们去指导和帮助其他同学,否则一名教师要想带好全班四、五十名甚至六十名学生,就是给你三头六臂你也忙不过来。
二是教师要当好一名师傅。学生个体的智力与非智力因素存在差异性,对一些接受能力与动手能力相对较差的学生,教师不能放弃,要督促他们,像师傅一样一对一的手把手地教他们做,并分配更多时间让他们练习。
实践证明,这种抓两头带中间的方法,可以有效达到全班学习齐头并进的良好效果。
(五)一体化教师要做好课堂管理。
技工学校的一个普遍现象是:汽修专业实习课“放羊”现象比较严重。由于汽修实训需要的场地大、设备贵,不可能象钳工专业那样保证每生一个工位,这样一部分学生进行实操训练的同时另一部分学生就无事可做。如何避免这一现象的发生?
一是做好课堂组织工作。这一工作的核心是给学生创造更多的练习机会以利于形成技能。方法是进行分组训练。分组应根据本校的场地、设备与工量具的实际情况而定,一般应分成4至8组,每组4至10名学生。分组越多,每组人数越少,则学生轮训的周期短,每个学生可以获得更多的练习机会,对技能的形成有好处,但对场地与设备的要求也越高;分组越少,每组人数越多,则学生轮训的周期长,每个学生获得练习的机会就越少,而且先做完的学生如果无事可做,就容易发生“放羊”现象,解决这个问题的方法就是安排先做完的学生再回过头去练习以前做过的项目,因为只有经过多次的反复练习才能熟练掌握操作要领,最后达到精通的程度,形成能够完成一定任务的习惯性、职业性的一整套规范动作,从而获得技能。
二是用好“考试”这个法宝。这一工作的核心是通过考试的手段来有效地推动学生学习,好的成绩也是对学习努力的学生的一种成功肯定,会促使他们更努力学习。实践证明,尽管教师采用了多种手段来激发学生的学习兴趣,但还是有部分学生不够主动,懒于动手。既然通过“内因”的手段不行,那我们就有必要通过“外因”的手段去推动他们学习。为了达到最好的效果,就有必要打破过去那种期末考试一锤定音的考试模式。具体做法是:每一个任务都进行考核,分知识问答、实习操作、实习报告三项,每项均记录成绩,本模块学习结束时全部几十个项目的成绩总和除以考核次数(请假缺考不计次数,而旷课缺考计次数)计算出分数后,再按学生的课堂纪律与出勤情况进行适当的加减,最后得出的分数即为学生的实训成绩,如果学生对自己某项成绩不满意,可以随时进行补考,以最好那次成绩记分。这种做法可以促使没有轮到考核(包括理论与实习)的学生主动复习巩固所学知识与主动观摩别人的实习操作,与其他同学讨论问题的答案与操作技巧;考完的学生则写实习报告,或者对以前的项目成绩不满意的可以回过头去练习然后再补考。这样就在很大程度上避免了课堂上的“放羊”现象。但是这种做法工作量很大,因此教师应该善于发现和培养积极和能干的学生来当“考官”,整个过程教师只需做好监控与巡回指导工作就行了,让学生自己学习讨论、互相评价与开展竞赛,充分发挥学生学习的主体作用。
(六)一体化教师要做好附属工作。
一体化教学管理比常规的课堂管理要困难得多,管理的内容也丰富得多。我们在一体化教学中应引入企业的“6S”活动管理理念,以培养学生形成规范、安全、文明的操作习惯。“6S”活动指的是:整理(Seiri);整顿(Seition);清扫(Seiso);清洁(Seilets);素养(Shitsuke);安全(Security)。
五、结束语
一体化教学是适合我国目前职业教育国情的一种教学模式,但不是终极的完美模式,随着形势的发展,今后可能会过渡到更好的类似于德国双元制的模式。任何事物都存在着矛盾,并在解决矛盾的过程中向前发展,一体化教学作为过渡阶段出现的新生事物也是如此,我们在解决一体化教学各方面矛盾的同时就会推进职业教育的质量向更高的阶段发展,为区域经济作出自己应有的贡献。
中图分类号:O6-33 文献标识码:A
随着国民教育的快速发展,各类学校的实验室教学、科研活动愈加频繁,实验室废气、废液、固体废弃物等的排放及其污染问题日益突出。①②③④尤其是化学实验产生的污染更为严重,反应常常会伴有有毒有害气体产生并逸出。如在有机化学实验正溴丁烷的制备中,反应物HBr气体有毒有害且难以冷凝,容易逃逸出反应装置造成环境污染。为防止HBr的污染,常需要安装尾气吸收装置。但由于传统吸收装置设计上的缺陷,常出现吸收不完全,废气外逸,吸收液倒吸等现象。因此,在化学实验教学中有必要进行实验仪器的改进。这里特别设计了一种结构合理、效果良好的气体吸收装置。
1 现有气体吸收装置的分析
目前普遍使用的气体吸收装置如图1的右下部分所示,采用的方法是通过反应装置上的回流冷凝管连接一导气软管,导气软管另一端连接一个玻璃漏斗。玻璃漏斗略微倾斜,漏斗口一半浸没在水面下,一半露出在水面上以达到既能吸收废气又能防止水流倒吸的效果。⑤⑥⑦然而传统气体吸收装置存在以下缺点:(1)液封效果不好,吸收气体时,液面波动,气体容易逸出。(2)漏斗不易固定,经常会整个浸入水面,导致液体倒吸至反应瓶。(3)当反应过程中有大量气体生成或气体逸出很快时,会导致装置来不及充分吸收而使得有毒有害气体逸散到空气中。
为了克服传统吸收装置中漏斗不易固定,气体容易逸出、吸收效果不佳的问题。黄福祥、朱池平等进行了仪器的改进:固定倒置漏斗或长导管稍伸入水面下,与水面形成液封,设计气体由另一导管进入且不与水面接触,当瓶内气压因气体溶解而减小时,由于漏斗或长导管的平衡内、外气压作用,不会形成吸收液体的倒吸。⑧⑨宋学军、赵桂贞等报道设计了一种由三通管连通的气体吸收装置。该装置设计了安全辅助装置,通过水位升降来调节气体流向。⑩以上装置基本能有效吸收有害气体,并能起到防止倒吸的现象。但也存在一定的缺陷:如吸收形态固定、吸收容量有限;又如当反应过程中有大量气体生成或气体很快逸出时,仍会导致气体来不及被充分吸收而逃逸出装置。目前,化学实验教学中还没有一种操作方便、吸收容量大、效果良好,适用范围广,能有效防止水流倒吸的实验尾气吸收装置。
2 气体吸收装置的改进
针对现有实验尾气吸收装置存在的不足之处,特设计了如图2所示的一种新颖装置,可使得废气被充分吸收并且能有效防止水流倒吸。其操作简便、安全可靠、效果显著,可广泛应用于学生实验。
图2所示的瓶体1的上端一体设置有进水管2和进气管3,瓶体1内固定设置有内管4,进水管2和进气管3分别与内管4的上端相连通,内管4的下端开口,瓶体1的侧壁上设置有出水口5,内管4的下端略低于出水口5。图3即为该吸收装置与反应装置一起使用的状态示意图。
该装置的特点是由于瓶体的上端设置有进水管和进气管,因此可利用反应装置上回流冷凝管流出的水进入该进水管,并与由进气管进入的实验尾气一起流经内管至瓶体出水口排出。由于内管的下端略低于瓶体上的出水口,使内管管口刚好被水面封住,因此吸收装置的液封效果良好,可将废气有效密封并充分吸收。
该装置的另一优点是进入瓶体的水流对废气进行有效吸收的同时还源源不断将溶有废气的液体排出出水口,增大了废气吸收容量。同时液体的流动阻止了水流的逆流倒吸,有效防止了传统装置中水倒吸至反应瓶的情况出现。此外,该装置吸收容量大尤其适用于有大量废气生成或气体逸出激烈等情形使用。
该气体吸收装置适用于类似正溴丁烷的制备等有尾气产生的化学实验,可提高学生实验的安全可操作性和环保性,可提高实验教学效果,具有一定的推广应用价值。
3 实验应用
将该气体吸收装置应用于1-溴丁烷的制备:在100mL圆底烧瓶中加入10mL水,并小心地加入14mL浓硫酸,混合均匀后冷至室温。再依次加入9.2mL正丁醇和13g溴化钠,充分摇振后加入几粒沸石。圆底烧瓶上接一回流冷凝管,冷凝管上的出水软管接入吸收装置的进水管,冷凝管上端的尾气排出软管接入吸收装置的进气管。接通冷凝水后将烧瓶置于石棉网上小火加热至沸,不断摇动烧瓶,并保持平稳回流30~40min。待反应完全,冷却后改为蒸馏装置,蒸出粗产物。将溜出液转移至分液漏斗中进行洗涤。将干燥好的产物过滤到蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集95~99℃的馏分。实验结果获得约50%的产率。新装置在使用过程中容易固定,装配方便;尾气随冷凝水排至下水道,基本无逸出,更无水流倒吸现象,实验环境亦大为改善。
4 结束语
该新型气体吸收装置结构简单合理,克服了传统装置存在的缺点,可有效吸收有害废气,防止液体倒吸,使用方便、安全,适用于化学实验的有害尾气吸收。
注释
① 吴伟军,刘海飞.实验室环境污染现状与防治对策[J].实验室研究与探索,2008.27(4):142-144.
② 孟庆祥.实验室污染的防治及治理[J].实验室科学,2009(6):161-162.
③ 易国顺,赵邦枝,李名家,等.高校实验室安全与环保的现状分析和对策研究[J].实验技术与管理,2010.27(5):170-176.
④ 王玉清,薛琳娜.高校实验室污染的因素及防治对策[J].实验室研究与探索,2011.30(6):417-420.
⑤ 谷珉珉,贾韵仪,姚子鹏.有机化学实验[M].上海:复旦大学出版社,1991:174-175.
⑥ 曾昭琼.有机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2000:92-93.
⑦ 王清廉,李瀛,高坤,等.有机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2010:129-130.
The evaluation and risk factors analysis of coronary calcification in maintenance hemodialysis patients
ZHENG Lin hong,HUANG Hui,CHEN Jie,et al. Nephrology department of the People’s Hospital of Zengcheng City,Guangzhou,zencheng 511300,China
【Abstract】 Objective To evaluate and analyze risk factors of coronary calcification in maintenance hemodialysis patients.Methods 40 maintenance hemodialysis patients with coronary artery CT examination from Jan 2003 to Jan 2010 were divided into coronary calcification group(N=26)and non coronary calcification group(N=14).Serum chemical substance and risk factors were compared between two groups.Results The calcium,phosphate,parathyroid hormone,C reactive protein,LDL and CHOL increased in coronary calcification group(P
【Key words】Maintenance Hemodialysis; Vascular Calcification; Coronary artery
随着血液净化技术的日益完善,血液透析患者存活期可达数十年,血管钙化是血液透析患者一个常见并发症,是导致心血管疾病发生和猝死的重要原因。统计资料表明,血液透析患者的病死率比年龄匹配普通人群高10~20倍,心血管事件造成的死亡占总死亡原因50%以上,而冠状动脉钙化是导致心血管事件发生及死亡的重要原因。冠脉钙化与心肌梗死和心脏骤停等心血管事件发生都密切相关,目前被认为是重要的心血管事件病死率和总病死率的预测因素[1]。本研究对血液透析患者冠脉钙化进行评价,并分析其危险因素,旨在为临床上筛选出高危的血液透析患者并进行干预积累一定的基础。
1 材料与方法
1.1 研究对象 对我院从2003年1月至2010年1月间血液透析患者167例,排除在进入血液透析前已经存在心肌梗死病史或严重心律失常的患者,其中有40例进行了冠脉CTA检查。男23例,女17例,平均年龄(35.8±16.7)岁。原发病为慢性肾炎9例,高血压性肾硬化10例,糖尿病肾病15例,多囊肾3例,梗阻性肾病,间质性肾炎和血管炎各1例。所有患者均接受碳酸氢盐透析3次/周,4 h/次。使用费森尤斯(Fresenius)4008系列透析机进行血液透析,血流量200~250 ml/min,透析液流量500 ml/min。透析器为Freseninus F6(聚砜膜,膜面积1.3 m2)。患者分别使用钙浓度1.25 mmol/L和1.50 mmol/L透析液。
1.2 测量与统计方法
1.2.1 冠脉钙化的评价 螺旋CT检查:螺旋CT机为我院CT室东芝Aquilion 64CT及其Vistra软件,检查冠状动脉多层螺旋CT,冠脉的钙化分析通过两个独立影像学主治医生或以上者阅片完成,若有争议,需增加一名更高年资的影像学专家阅片。
1.2.2 其他指标测定方法 检测患者在进行CTA检查时的血生化结果,血液透析前血清血钙、血磷、PTH、胆固醇、低密度脂蛋白(LDL)和超敏CRP等。iPTH测定采用放免分析法,生化学指标血钙及胆固醇等均采用全自动分析仪(日本OLYMPUSAU 5400)测定。
1.2.3 其他临床资料收集 收集所有患者的病史等临床资料,包括年龄、性别、糖尿病史、吸烟史、低钙透析与否,透析时间,分析这些因素与冠脉钙化之间的关系。
1.2.4 统计学方法 使用SPSS11.0统计软件对资料进行处理,计量资料以(x±s)表示,计数资料以百分比表示,两组间对比采用计量资料以t检验方法分析,计数资料以χ2检验方法分析,检验水准为双侧α=0.05,P
2 结果
2.1 血液透析患者冠脉钙化与非冠脉钙化组血生化的比较
在40例入选的血液透析患者中,有26例存在冠脉钙化,占所进行检查患者的65%,以是否存在冠脉钙化将入选患者分为冠脉钙化组和非冠脉钙化组,比较两组患者透析前血清血钙、血磷、PTH、胆固醇、低密度脂蛋白(LDL)和超敏CRP等指标。
表1
血液透析患者冠脉钙化与非冠脉钙化组
血生化的比较(x±s)
临床生化项目全组冠脉钙化组非冠脉钙化组
例数402614
血钙(mmol/L)2.37±0.122.40±0.142.32±0.11
血磷(mmol/L)1.57±0.522.12±0.42*1.37±0.36
钙磷乘积(mg2/dl2)47.3±12.458.3±11.4*40.5±10.3
PTH(ng/L)183.3±143.7243.4±172.1*154.3±92.4
CRP(mg/L)5.78±1.66.97±1.94*2.58±1.7
LDL(mmol/L)2.35±0.942.93±1.25*1.84±0.78
CHOL(mmol/L)5.43±1.25.78±1.6*4.53±1.3
注:*表明两组比较,两者差异P
结果表明在冠脉钙化组,其血磷、钙磷乘积、PTH、CRP、LDL和CHOL均显著高于非冠脉钙化组(P
2.2 血液透析患者冠脉钙化的危险因素分析 将冠脉钙化、非冠脉钙化和全部血液透析患者的年龄、性别、糖尿病史、高血压史、吸烟史、肥胖、血液透析时间和低钙透析等血管钙化可能危险因素进行比较,结果见表2。
表2
冠脉钙化患者病史危险因素比较
临床病史项目全组冠脉钙化组非冠脉钙化组
例数402614
年龄35.8±16.741.8±17.8*31.8±8.7
性别(男/女)23/1719/74/10
糖尿病史(%)37.550.0*14.3
高血压病史(%)9096.278.6
吸烟史(%)27.534.6*14.3
肥胖(%)12.515.4*7.1
血液透析时间(年)2.4±1.73.5±1.2*1.6±0.8
低钙透析(%)3011.5*64.3
注:*表明两组比较,两者差异P
结果表明,在冠脉钙化组的年龄和血液透析时间均显著大于非冠脉钙化组,而具有糖尿病史、吸烟史和肥胖方面的比例均高于非冠脉钙化组,选择进行了低钙透析的比例却明显低于非冠脉钙化组。
3 讨论
血管钙化在CKD患者中非常普遍,随着疾病的进展,其血液动力学改变及体液因素的异常越明显,血管改变及重塑也越严重[2]。血管钙化发生于大动脉和中动脉管壁的内膜和中膜。在CKD 5期患者中已经观察到受累血管的内膜钙化和中膜钙化混合存在。在维持性血液透析患者中,血管钙化程度较短期血液透析患者严重。有研究表明超过80%的年轻血液透析患者存在冠状动脉钙化,并且随着透析时间的延长而迅速进展。冠脉钙化是危及血液透析患者生命安全的重要原因,成为心血管和肾脏病工作者的临床难题[3]。本研究发现在冠脉钙化的血液透析患者普遍透析时间要长于未发生冠脉钙化的患者[(3.5±1.2)年 vs(1.6±0.8)年],表明透析时间越长,可能发生冠脉钙化的风险越大。
血液透析患者发生血管钙化的机制目前尚不完全清楚,目前认为高血磷、高钙磷乘积及继发性甲状旁腺功能亢进可能是血管钙化的主要原因。近年来血管钙化的研究发现,血管钙化是一个基因与蛋白介导的主动调节过程,在这一过程中,血管钙化是钙化促进因素与抑制因素不平衡的结果。高磷血症和摄入过多钙剂引起的钙磷负荷是导致血管钙化的最重要因素[4]。
本研究发现,除了LDL和,CHOL增高外,在冠脉钙化组中存在显著的继发性甲状旁腺功能亢进,表现为PTH显著增高,血磷增高和钙磷乘积增高等。这表明终末期肾病患者中存在的继发性甲状旁腺功能亢进是非常重要的原因。而明确这一点,将可能会对下一步的干预提供新的思路。
冠脉钙化的最终问题是要早期识别这些患者的存在,通过冠脉CT检查是一个有效途径,与冠脉造影相比,有更好的安全性和定量分析可能。但是从高危因素去早期筛选,早期干预,才是临床工作者最重要的命题。我们通过多个血管钙化的危险因素分析和比较,发现而具有糖尿病史、吸烟史和肥胖方面的比例均高于非冠脉钙化组,选择进行了低钙透析的比例却明显低于非冠脉钙化组。
近年高钙、高磷及钙磷乘积升高是血透患者发生心血管钙化及钙化防御的主要危险因素,低钙透析液是减轻钙负荷的一种方式。尽管本研究发现血钙离子在两组并没有显著性的差异,但是有研究显示,使用1.25%的低钙透析液有助于血钙及钙磷乘积明显降低,但是在1.5%钙透析液中,钙磷指标无变化或升高,推测低钙透析液减轻了无动力型骨病患者的高钙负荷并降低了钙磷乘积[5]。本研究也发现低钙透析在非冠脉钙化组更为普遍,提示低钙透析可能是减少冠脉钙化的重要措施之一。
综上所述,冠脉CTA是评价维持性血液透析患者冠状动脉钙化的较好检测手段,冠脉钙化的血液透析患者更多的具有血磷、钙磷乘积、PTH、CRP、LDL和CHOL升高,以及具有液透析时间长、年龄大、糖尿病史、吸烟史和肥胖方面等特征,低钙透析液可能是降低冠脉钙化的发生的一种措施,进一步的确定,需要更大样本量的临床观察来研究。
参考文献
[1] Nakamura S,Ishibashi Ueda H,Niizuma S,et al.Coronary calcification in patients with chronic kidney disease and coronary artery disease.Clin J Am Soc Nephrol,2009,4(12):1892 900.
[2] 李开龙,苏楠,詹俊,等.维持性血液透析患者血管平滑肌细胞p53的表达与血管钙化的关系.中国动脉硬化杂志,2009,17(1):31 34.
中图分类号:R746.4 R255.6
文献标识码:B
文章编号:1672―1349(2007)06―0493―03
肌萎缩侧索硬化(amyotrphic lateral sclerosis,ALS)是一种慢性、进行性、多灶性、致残致死残率高的中枢神经系统变性疾病。病因未明,临床上以慢性、进行性脊神经支配区的随意肌麻痹为特征,ALS病人常因呼吸衰竭而死亡,属于全球性的难题,国内外对该疾病近年研究较多,由于病因不明,目前尚无有效治疗方法。神经干细胞(neural stem cell,NSC)作为一种新的治疗技术,对治疗各种原因不明的神经系统疾病有较大优势。本研究运用脐血间质干细胞(umbilical cord blood mesenchymal stemcell,UCB-MSCs)来源的NSC治疗肌萎缩侧索硬化病人11例,观察治疗前后病人功能独立性(FIM)评分的变化。现报道如下。
1资料与方法
1.1临床资料 共收治11例ALS病人,其中国外病人9例,国内病人2例;年龄36岁~70岁;男8例,女3例;病程最长的有13年,最短的仅8个月,均在国外或国内通过临床评价和神经肌电图确诊为ALS,并有CF、磁共振成像(MRI)检查排除其他中枢神经和脊神经疾病。11例病人均出现不同程度的日常生活能力障碍,但临床表现不同,其中9例以一侧上肢无力开始为初始症状,随后发展至另一侧上肢以至双下肢无力,病程中伴有不同程度的吞咽及言语障碍,另2例仅出现吞咽及言语障碍而未见上下肢的运动障碍。全部病人既往曾经接受过力鲁唑(riluzole)或中药、针灸等治疗,但疗效均不明显。
1.2治疗方法 UCB―MSCs的来源、采集以及单个核细胞的分离、培养以及体外诱导其向NSC分化参考文献[2]的方法进行。
1.2.1 NSC的移植方法 采用腰椎脊髓蛛网膜下腔注射以及静脉输注体外诱导分化过的UCB―MSCs悬液相结合的方法,悬液的总剂量为(4~6)U,大约1周治疗1次,治疗前每位病人必须签订知情同意书以及干细胞移植委托书,同时每份UCB―MSCs悬液均确认肝炎抗体、梅毒以及其他传染病相关的检验无异常。其中腰脊髓蛛网膜下腔注射治疗,常规无菌条件下于腰3与腰4或腰4与腰5间隙穿刺,穿刺成功后测脑脊液压力,引出脑脊液2mL,然后缓缓注入静脉悬液1U,冲管后拔除穿刺针,去枕平躺(4~6)h;静脉输注以(6~10)gtt/min速度由外周静脉缓慢输注入病人体内,每次IU。
1.2.2康复训练 包括日常生活训练、物理治疗(PT)、作业治疗(OT),每天1次,每次时间30min;针刺治疗选取合谷、足三里、内关、曲池以及肌肉明显萎缩部位局部穴位,每次留针(10~15)min。
1.3观察指标 观察治疗前后FIM评分变化,评价在独立的生活能力训练室由同一治疗师进行;T淋巴细胞总数于治疗前以及治疗全部完后的次日抽取静脉血复查,用美国产流式细胞仪检测。
1.4统计学处理 运用SPSS 11.5统计软件包进行配对样本t检验,设定检验水准α=0.05。
2结果
经过干细胞移植治疗后,病人功能独立性提高,T淋巴细胞总数降低,FIM评分提高,与治疗前比较,差异有统计学意义(P
3讨论
中图分类号X592 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)38-0072-02
Classification and Hazard Analysis of Dioxins-class Chemicals
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co., Ltd., Bengbu 233010,Anhui Province,China
Abstract The persistence of the toxicity hazard being to human and organism caused by dioxins-class chemicals,has been attaching more and more highly attentions around the world. The related scientific and technical terms had been misused and confused from the large standard literature, this paper recited its normative classification and hazard analysis and some suggestions based on existing key problems in the field of research and practice.
Keywords 1,4-dioxin;dioxins;PCDDs;PCDFs;PCBs
1 二恶英类化学物质的分类
近半个世纪以来,二恶英类化学物质的概念多见于国内外各类刊物与文献上,但在概念的规范性方面存在颇多异议与混淆,本文基于对大量科技文献的研究,对此进行了论述。
1)二f英(1,4-dioxin),仅指1,4-二氧杂环己二烯,是一个单环有机化合物和工业上没有用处的副产物,二f英也称二氧杂芑,“芑”为有机化合物环己间二烯(1,3-cyclohexadiene) 的简称,分子式 C6H8,分子量80.13,为无色液体,具有刺激性和易燃性,结构式为如图1。二f英分子式C4H4O2,分子量84.07,常温常压下是无色液体状,有毒并具有易燃性,基本结构见图2。
2)二f英类化学物质(dioxin-type chemicals)是含有二f英结构的衍生化合物,应属于一族多氯代二苯-并-对-二f英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins,简称PCDDs)的有机化合物,基本结构可用下图3表示,该类物质按照氯原子的数目(1-8个)不同有75种衍生物,它是含有两个氧键的二f英基本结构连接两个苯环的三环结构。
研究表明,该类物质仅有7种结构化合物具有毒性,其中以2,3,7,8-四氯二苯并-对-二f英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,简称TCDDs或T4CDDs)为典型研究对象,TCDDs或T4CDDs有22个衍生物异构体,分子式C12H4Cl4O2,分子量321.97,结构式见图4,其毒性相当于氰化钾的1000倍,是人类发现的无意识合成副产品中毒性最强的物质,有“世纪之毒”之称,迄今为止该类化合物的毒性最大且属于含有多种毒性的物质之一。
3)多氯代二苯并呋喃(polychlorinated dibenzo-p-furans ,简称PCDFs),它是在含有一个氧键的呋喃基本结构上连接两个苯环的三环结构,由于在结构和生物作用上或生态影响方面与二f英类化学物质有相似之处,人们将其归属于二f英类似化学物质(dioxin-like chemicals)。
众所周知,呋喃的基本结构如图5所示,呋喃分子式C4H4O,分子量68.07,是无色液体,有特殊的气味,有麻醉和弱刺激作用,极度易燃,吸入后可引起头痛、头晕、恶心、呼吸衰竭等病理现象,此物质无论分子结构还是性能方面与二f英有一定的差别。
在呋喃基本结构上连接两个苯环,且苯环的相应位置上与氯结合后,分别形成135种衍生物,其基本结构式为图6之右图,并同图6之左图中的PCDDs进行对比,可以明显看出二者结构上差距[1]。PCDFs 对生物体的内分泌系统、免疫系统以及生殖系统具有很强的毒性. 目前, 已经成为持久性有机污染物和内分泌干扰物方面的研究热点[2]。
4)多氯联苯(polychlorinated biphenyls , 简称PCBs)是与苯环上碳原子相连接的氢被氯不同程度地取代而形成的一类联苯化合物,又称共平面多氯联苯(co-polychlorinated biphenyls),属于人工合成的化合物。在过去的数十年中广泛用于作加热载体、绝缘油和油,同时由于其良好的工业用途被作为添加剂而广泛使用,如添加到各种树脂中增加其抗氧化性和耐腐蚀性,添加到橡胶中增强其持久性、灭火性和电绝缘性,添加到各种涂料中作增塑剂等[3]。多氯联苯类化合物外观呈流动的油状液体或白色结晶固体或非结晶性树脂,对生物体有积聚性和持久毒害作用,一般结构式表达成C12HnCl(10-n)(0≤n≤9),依照氯原子的个数和位置不同,多氯联苯有209种异构体,其中有13种为有毒化合物,结构图见图7。
5)二f英化合物(dioxin-compounds)应属于二f英类化学物质和二f英类似化学物质的统称,它包含二f英、75种多氯代二苯-并-对-二f英和135种多氯代二苯并呋喃的所有衍生物或异构体。
6)二恶英化合物(dioxins-compounds)或二恶英类化学物质(dioxins-class chemicals)属于二f英化合物与多氯联苯系列中那些具有毒性化合物的统称,即仅包含30种有毒化合物,简称二恶英(dioxins),显而易见二恶英中不包含二f英。
2 二恶英类化学物质的毒性危害
在二f英化合物中,对于PCDDs和PCDFs两类化合物中的氯原子数在1个~3个氯者不具备毒性,氯原子数在在4-8个的该类衍生物或异构体具有毒性,分别有7种和10种有毒化合物,该类物质的名称及简称见国家环保部的四个配套系列标准之一[4];多氯联苯的毒性相对PCDDs和PCDFs两类化合物要低,在209种异构体中有13种属于毒性物质。
二恶英类化学物质的毒性危害已经引起世界各国的高度重视,中国国家环境保护部等九部委于2010年10月19日联合发文《关于加强二恶英污染防治的指导意见》(环发〔2010〕123号)指出:二恶英具有很强生物毒性,同时具有难以降解、可在生物体内蓄积的特点,进入环境将长期残留,对人类健康和可持续发展构成威胁;同时强调到2015年,建立比较完善的二恶英污染防治体系和长效监管机制,重点行业二恶英排放强度降低10%,基本控制二恶英排放增长趋势。同时本权威性文件所使用的“二恶英”而非“二f英”,笔者认为更趋于规范性用法。
目前研究发现,二恶英包括30种化合物,这类有机物质性质非常稳定,熔点较高,极难溶于水,可以溶于大部分有机溶剂,大多属于无色无味的脂溶性物质,所以非常容易在生物体内积累,自然界的微生物和水解作用对二恶英的分子结构影响较小,因此,环境中的二恶英很难自然降解消除,对人类健康影响的科研成果已经越来越多地展现出来。普遍被认同的观点主要有:二恶英类化学物质是一类由碳、氢、氧及卤族元素组成的环状分子,它们不易挥发、不易溶于水,但却溶于油脂,进入人体后极易留存;二恶英对人类的危害主要表现在:引起皮肤损伤性疾病,具有强烈的致癌性、致畸性及致突变性,同时还造成生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。
3 结论
对二恶英类化学物质的研究,首先应对术语予以科学分类和界定,以便进一步研究系统中产物的来源及其衍生后果,有益于理清研究思路和突出科研重点,本文中术语及有关提法与现行标准及有关权威文献有很多不一致之处,仅属于作者个人观点,不足之处敬请专业人士不吝赐教和指正,期望从追根朔源角度探究科学问题;二恶英给环境污染带来的危害将直接影响人类的健康,其单一或混合异构体的形成机理、对环境及人类的危害特性、毒性特征、毒性当量及限量、消除危害措施等无疑牵涉多学科专业知识,尽管目前已经拥有初步的防控体系和措施,仍有诸多难题等待更多人士探讨和研究。
参考文献
[1]黄汝广,等.二f英污染及其防控措施的研究进展[J].安徽农业科学,2007(30):9670-9671.
实验教学改革是以培养学生的实践能力、创新能力为宗旨,以实验资源开放共享为基础,全面提高实验教学水平和实验室使用效益为目的的创新型实验室管理机制[1]-[3]。目前,普通高校的实验教学改革都不同程度地实践着实验室信息化教学管理。这种教学管理方式一方面有利于整合现有的实验资源,提高实验室的管理水平,另一方面有利于激发学生的学习热情,调动学生的积极性、主动性,培养学生的创新能力和实践能力,使学生具有独立思维,是一种体现能力培养、提高素质教育的有效方式[4]-[6]。应用信息化实验教学管理打破了院、系、班级的局限,由学生提前预约实验内容、时间,根据预约登记情况,实验指导老师做好充分准备,保证实验课有序地进行。
1.实验教学信息化管理的优点与一般流程
实验教学信息化管理旨在搞活实验课堂,通过实验树立学生创新意识,提高学生的实际动手能力,独立分析问题的,以能力及合理安排时间的能力[7]。
传统的实验课程都是教务处以院、系、班为单位统一安排实验课表,实验指导老师选定实验内容,学生只能在规定的实验室、规定的时间内做规定的实验[8]。随着教学内容和方式的改变,学校实行学分制,每个学生所选修的课程都不尽相同,上课时间不统一。实行信息化实验教学管理后,学生可以在实验室开放的时间内随机预约做实验,实验指导老师可以根据管理系统提供的信息确定每天的实验人数,合理有效地准备实验仪器的台套数。实验选课操作时,实验指导老师应要求学生提交预习报告,做到基本掌握实验内容。对预习较差、准备不够充分的学生暂缓其实验资格[9]。在实验过程中,指导老师对进行实验操作的学生从旁观察,基本上由学生自行处理实验过程中遇到的问题,解决不了时,再给予指导解决。实验操作完成后,保存原始记录数据,经实验指导老师签字后,实验成绩生效。
实验指导老师在整个实验过程中进行巡回指导、答疑,并及时监督实验者能否独立完成实验,严把学生实验质量关。基础必做实验要求必须单人操作,选作实验和综合创新实验可由2―3人合作完成。
2.实验教学信息化管理系统的结构与功能
实行信息化教学管理的实验课程,可将实验项目划分为基础必做实验、选做实验及综合创新实验等三个模块,在模块下建立各个实验的名称、实验时数。其中基础必做实验下设2-3个项目(每个实验2-3学时),为每个学生都必须独立完成的实验。选做实验和综合创新实验下各设5-10个实验(每个实验3-6学时),由学生自行选择感兴趣的实验,选满30学时为止。系统可记录每个学生的学号、密码、姓名、班级、院系、联系方式等信息,并对每次实验人数作出上限定额(20人)。当实验室满员时,可提示学生另选实验项目及时间,以预防同时登录的学生超过实验室最大容纳量。
为了确保信息化管理的时效性和有效性,学校需要借助实验教学信息化管理系统,其结构组成如图1所示。
(1)实验项目查询
该模块的工作过程如下:当学生输入学号、密码后,系统在数据库中调出学生姓名、所在班级、院系和联系方式等。激活“查询”按钮后显示“实验项目库”栏,下设“基础必做实验”、“选做实验”、“综合创新实验”。其中“基础必做实验”为每个学生必须首先完成的实验,只有完成该栏目下设的实验后,学生才能自由选择后两栏下设的实验。选定实验项目后,系统提供预约“实验时间”,包括实验周数、日期、节次,通常基础必做实验在1-2周内结束。考虑到学生可能由于突发事件需要调整已预选的实验项目,系统提供退选功能。整个预约过程中信息的输入需确保其准确性,对于登录中出现的错误进行提示并及时修改。实验内容制作成课件挂于网上,便于学生预习并熟记操作过程。根据渐进式的教学模式,限定学生一周内不能预约超过两个实验。
(2)查询浏览
该模块下设教师端及学生端,教师端包括成绩录入及查询浏览两项,允许教师录入学生单项实验成绩及查询全部相关信息,包括实验项目、各实验室学生数、学生成绩等;学生端允许学生查询预约实验项目时间、所在实验室和本人实验成绩。
(3)统计报表打印
该模块可对每日预约的实验学生人数进行统计,实验学时全部完成后,统计实验成绩;该模块下设仪器设备库,可根据需要汇总相关仪器使用情况和仪器设备维修情况。
(4)考核系统
该模块下设理论考试及交流区。理论考核主要是考核学生掌握实验的情况。学生完成所有实验项目后,需登陆该模块,系统随机给定20道题目,多为单选或多选题,学生需在10分钟内答完,完成后系统打分。这一部分的成绩将记入学生的总成绩。交流区可实现教师与学生的互动交流,学生在预习过程中或实验过程中遇到的问题可在线上与教师进行探讨,以达到更好地掌握实验的目的。
3.信息化教学管理在微生物学实验教学中的应用
(1)传统微生物学实验教学中存在的问题
微生物学实验是生物、食品专业学生必修的一门重要基础实验课程[6]。我校微生物学基础实验室有两间,微生物学实验课最多一学期平行有5个班,每个班分两批进行,传统的教务处统一排课通常只能排出一个班一批学生的时间,另一批学生只能由教师与学生商定后另选时间,而微生物学实验通常开在第五学期,这一学期学生的课程较多,因此,多数时候第二批只能选在晚上或是周末上课,这在无形中就加重了教师和学生的负担;同时,这种排课方式往往导致实验课程集中在一定时间内,造成短时期内实验室超负荷运作,从而影响实验设备的正常维护管理。传统的实验教学准备过程均由教师完成,或是由教师带领个别学生完成,这就使得绝大部分的学生不能参与实验的整个过程,违背培养学生独立完成实验的初衷。运用信息化教学管理系统可以有效地解决这些问题,并大大提高实验室的使用率。
(2)信息化教学管理在微生物学实验中的应用
微生物学实验总学时30学时,通常安排8-10个实验。在信息化教学管理系统中,学生在开学一周内,首先需登陆实验室信息化教学管理系统,进入实验项目查询模块,该模块中将实验项目分为三个阶段,即基础必做实验、选做实验和综合创新实验。学生首先进入基础必做实验阶段,该阶段通常安排2-3个实验,如培养基的配制、分装及灭菌、微生物纯种分离法、光学显微镜的使用等。学生必须在2周内完成这一阶段的实验。在两周内第一阶段的实验项目将滚动开设。学生在选择了实验项目后,可查询实验时间,同时根据自己的需要,预约合适的时间,如预约的时间段内人数已满,系统提示另选时段。预约好时间后,如学生临时有事,可登陆系统进行退选,另选时间。学生每完成一个实验,教师需登陆该系统,给出实验成绩系统将根据教师所给的成绩,判断学生是否完成该阶段的学习,以防止学生在选课后不去上课的情况发生。
在完成第一阶段的学习后,学生对微生物学实验有了初步的认识,可以进入选做实验阶段。这一阶段安排10个实验供选择,如微生物直接计数法、微生物间接计数法、细菌简单染色法、革兰氏染色法、荚膜染色法、芽孢染色法、环境微生物的检测和菌落识别、放线菌的培养及形态观察、霉菌的培养及形态观察、细菌的生理生化实验等。这10个实验项目将在8-10周以内滚动开设,学生可根据自己的实际情况,选择5-6个实验项目,选择方法同上。为了避免学生在几周内集中选课,每人每周都只能预约一个时段,这种方式可有效地减轻因学生集中选课而产生的实验室的日常管理压力。这一阶段的实验相比第一阶段难度要大,实验时间长,能够培养学生主动学习能力、独立思考能力,以及分析问题、解决问题的能力,激发学生潜在的创新意识。
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在完成第二阶段的学习以后,进入第三阶段综合创新实验阶段,该阶段设有2-3个实验项目,如微生物量的测定和生长曲线的绘制、物理、化学因素对微生物生长的影响、环境中细菌的分离鉴定等,选课方法同上。由于该阶段的实验项目为综合性实验,需要2-4人协助完成,因此,在选课时,需把小组其他成员名字在备注中说明,方便教师查询。学生根据前两阶段选课的实际情况,选择1-2个实验,以保证实验总学时不少于30学时。这一阶段的实验是对学生实验技能和实验方法的综合训练,能够进一步激发学生的创新能力。同时,由于这一阶段实验的特殊性,在选课后,学生不能直接预约实验时间,而需以小组(2-4人)为单位,在给定的范围内,先自行查阅资料,设计出具有创新性的实验内容和方案,再在线上与教师交流探讨实验可行性,只有在确定后才能预约实验药品、设备及实验时间等,最后完整记录实验结果、总结分析并撰写报告上交。通过这个阶段的训练,学生的实践能力得到全面提高,创新能力和综合素质也得到长足的发展。
在学生完成所有阶段的学习后,教师可统一安排考试时间,让学生登陆考试模块进行实验理论考试。在该模块中系统将从试题库中随机给定20道题目,多为单选或多选题,学生需在10分钟内答完,完成后系统打分。考试结束后,教师可登陆系统查询结果,同时可查询实际选课情况及实验设备使用情况,根据学生对课程的学习情况及实验设备使用率,适当调整下次开设的实验内容。
实验教学信息化管理系统改变了传统的实验教学过程,在这种教学模式下,教师不再充当“保姆”的角色,学生也不再是等待喂食的“填鸭”。通过实验预约选时操作,教师可以宏观地调控实验室、实验设备及实验学生;学生改变了被动接受式的学习方式,主动地选择感兴趣的学习内容,从而充分调动学习积极性、主动性和创造性。在实际运行过程中,这一系统将不断地得到完善,使得实验教学达到现代化、科学化管理水平。
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子痫前期是指孕妇在怀孕20周以后出现高血压、蛋白尿等症状,称之为子痫前期[1]。由于子痫前期孕妇的胎盘组织结构发生改变,会严重影响胎儿的健康,是导致围生儿死亡的主要原因[2]。本次研究通过对邢台市第三医院60例剖宫分娩产妇进行对比分析,从而研究子痫前期胎盘床滋养细胞浸润程度及其螺旋动脉和微血管的变化,现报道结果如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 选取邢台市第三医院妇产科2013年1月~2014年1月收治的60例剖宫产分娩产妇产妇作为研究对象,经院伦理委员会批准及产妇知情同意下由临床医师根据妊娠情况分为观察组和对照组,其中观察组30例,为正常妊娠组,平均年龄(27.12±3.01)岁,平均孕周为(37.98±1.26)w;对照30例,为子痫前期,平均年龄(28.98±1.06)岁,平均孕周为(38.02±0.98)w。所有入选的产妇排除内科合并症及产科并发症产妇。两组产妇性别、年龄、孕周期,一般基线资料差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2方法 对两组患者进行样本采集和处理,取剖宫产手术患者的胎盘床活检标本进行临床检测和分析。注意应取胎盘附着的中央位置进行样本采集,要对组织块进行10%中性甲醛固定,室温梯度酒精脱水,石蜡包埋处理,以保证样本的使用。
1.3观察指标 在显微镜下进行观察两组化产妇胎盘着床的深度、胎盘床滋养细胞浸润程度及其螺旋动脉和微血管的变化。其中螺旋动脉的生理变化参照《妇产科病理》进行判断及观察。
1.4统计学处理 本次研究当中的所有数据均采用SPSS17.0统计软件进行处理,计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,计数资料采用率(%)表示,P
2 结果
2.1滋养细胞浸润与子宫浅肌层深度比较 滋养细胞浸润密度在≤1/2底蜕膜中对照组与观察组均为30例,比例100.00%,两组比较差异无统计学意义(P>0.05);滋养细胞浸润密度在≥1/2底蜕膜中对照组30例,比例100.00%,观察组为15例,比例50.00%,两组比较P为0.0015,比较差异具有统计学意义(P
2.2滋养细胞浸润与子宫浅肌层密度比较 滋养细胞浸润密度在≤1/2底蜕膜中对照组为(21.5±5.6)个/Hp,观察组为(20.9±6.1)个/Hp,两组比较差异无统计学意义(P>0.05);自滋养细胞浸润密度≥1/2处开始到3LPF处对照组的密度分别为(20.5±5.8)、(19.6±4.2)个/Hp、(16.5±3.2)个/Hp、(10.4±2.8)个/Hp、(6.5±1.2)个/Hp,观察组分别为(12.6±3.1)、(8.8±3.2)个/Hp、(2.1±0.9)个/Hp、(0.8±0.2)个/Hp、(0.2±0.1)个/Hp,两组产妇比较P值分别为0.0098、0.004561、0.0011、0.0009、0.0001,两组产妇自滋养细胞浸润密度≥1/2处开始到3LPF处子宫浅肌层密度比较差异具有统计学意义(P
2.3两组产妇膜螺旋动脉变化比较 两组患者螺旋动脉条数均为180条,其中对照组患者胎盘床底蜕螺旋动脉无生理变化48条,有生理变化110条,有病理变化22条,观察组无生理变化56条,有生理变化104条,有病理变化20条,两组患者胎盘床底蜕螺旋动脉无生理变化和有生理变化者比较差异具有统计学意义(P0.05);其中对照组患者胎盘子宫浅肌层无生理变化30条,有生理变130条,有病理变化20条,观察组无生理变化60条,有生理变化70条,有病理变化50条,两组患者胎盘床子宫浅肌层螺旋动脉比较差异具有统计学意义(P
2.4两组产妇胎盘床微血管比较 对照组产妇底蜕膜微血管为(62.7±12.9)个/×200,子宫浅肌层微血管为(55.4±10.6)个/×200;观察组产妇底蜕膜微血管为(23.1±6.6)个/×200,子宫浅肌层微血管为(18.2±4.1)个/×200;两组患者底蜕膜微血管比较t值为13.9587,P值为0.0001,子宫浅肌层微血管比较t值为12.0214,P值为0.0001。两组患者胎盘床微血管比较异具有统计学意义(P
3 讨论
产妇正常妊娠过程中滋养层细胞自蜕膜不断向胎盘组织进行浸润,最终达到子宫浅肌层5.5mm内,且在胎盘的形成过程中滋养层细胞浸润螺旋动脉会导致孕妇产生妊娠反应[3]。本次研究中对正常妊娠及子痫前期妊娠进行滋养细胞浸润分析,发现滋养细胞浸润密度在≤1/2底蜕膜中两组产妇的细胞浸润程度无差别,在≥1/2底蜕膜中对照组浸润程度明显高于观察组,结果显示子痫前期胎盘床滋养细胞浸润程度较弱若。由于滋养细胞浸润程度的改变导致产妇的螺旋动脉及微血管发生变化,研究结果显示:对照组产妇底蜕膜和子宫浅肌层的微血管的个数明显高于观察组;对照组患者胎盘床底蜕螺旋动脉无生理变化48条,有生理变化110条,有病理变化22条,观察组无生理变化56条,有生理变化104条,有病理变化20条;对照组患者胎盘子宫浅肌层无生理变化30条,有生理变130条,有病理变化20条,观察组无生理变化60条,有生理变化70条,有病理变化50条。子痫前期产妇螺旋动脉有生理变化的数量增多,且在子宫浅肌层表现较为明显。由于滋养细胞浸润程度减弱观察组患者的微血管变化数量明显降低。
综上所述,子痫前期胎盘床滋养细胞浸润程度弱,胎盘床螺旋动脉变化主要发生在子宫浅肌层中,其中胎盘床微血管会产生受阻现象,应加强注意。
参考文献: