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基礎(chǔ)生物實(shí)驗(yàn) 3 - 實(shí)驗(yàn)一模擬(中翻):Experimental Design 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2021-01-30 17:55 作者:追尋花火の久妹Riku  | 我要投稿

本期是實(shí)驗(yàn)一的模擬部分(中文),內(nèi)容是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):Ex-P藥物是否是導(dǎo)致腎損傷的原因?

本部分內(nèi)容來自 University of California, Berkeley - UC Berkeley Extension, 虛擬實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容來自 Labster. 本部分內(nèi)容均不會(huì)標(biāo)記為為原創(chuàng),但由于是UP主購買的課程,因此不接受非授權(quán)的轉(zhuǎn)載,謝謝您的理解。

每一個(gè)生物基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)均會(huì)分為三部分:第一部分為實(shí)驗(yàn)的生物理論;第二部分為實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)手冊;第三部分為 Labster?的虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M。第一部分的基本信息由 Ying Liu, Ph.D. 提供,第二部分的實(shí)驗(yàn)手冊來自 Labster, 第三部分的實(shí)驗(yàn)?zāi)M過程由UP主操作。


本期的模擬過程會(huì)包括虛擬實(shí)驗(yàn)室的圖片以及UP主的中文。


文中的第一人稱是AI機(jī)器人 Dr. One.

先是背景介紹:

Dr. One 說最近有不少腎病患者,機(jī)器人懷疑一種名為Ex-P的藥物導(dǎo)致了這種腎損傷。不懂英文的可以跳過前面這幾張圖。

也就是說,這個(gè)機(jī)器人懷疑這個(gè)名為Ex-P的藥物導(dǎo)致了這種腎損傷。Ex-P含有三種物質(zhì),其中的每一種都不能單獨(dú)造成健康問題。


接著,穿上白大褂帶上手套。


接下來是顯微鏡觀察。

這里有兩個(gè)切片,拿起健康的人類腎臟組織
把健康的人類腎臟組織放在顯微鏡臺(tái)上?
觀察健康的人類腎臟組織
換高倍焦
看仔細(xì)點(diǎn) - 健康的
拿起Ex-D患者的腎臟活檢切片
有問題的切片圖像,注意實(shí)心的部分
密集收縮的細(xì)胞核
密集收縮的細(xì)胞核 - 疑似鎮(zhèn)痛性腎病?


我們剛剛完成了“觀察”,現(xiàn)在開始提出問題:

應(yīng)當(dāng)提出的問題是:c) 這種腎損傷是由Ex-P造成的嗎?
依據(jù)數(shù)據(jù),得出猜想:Ex-P可能是導(dǎo)致這種腎損傷的原因。我們現(xiàn)在要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測試這個(gè)猜想。
來到模型工作臺(tái)
我們選擇:d) 腎上皮細(xì)胞 作為實(shí)驗(yàn)對象
孵化器/恒溫箱 內(nèi)的 腎上皮細(xì)胞培養(yǎng)板
Ex-P 內(nèi)有三種不同的物質(zhì),三種物質(zhì)的濃度就是本次實(shí)驗(yàn)的變量?,F(xiàn)在來準(zhǔn)備血漿溶液(因?yàn)檫@三種物質(zhì)是存在于血液中)
最右邊的是一些15mL的試管,取出一支放在最左邊的試管架上。中間的試管架上放有不同的物質(zhì):綠色的是Ex-P中的物質(zhì)A,藍(lán)色的是Ex-P中的物質(zhì)B,黃色的是Ex-P中的物質(zhì)C. 透明的是緩沖劑。紅色的物質(zhì)X是一定能造成陣痛性腎病的物質(zhì)。

將物質(zhì)A、B、C分別加入不同的試管后,分別再加入緩沖劑,獲得物質(zhì)A、B、C的血漿溶液。

淡綠色:物質(zhì)A的血漿溶液;淡藍(lán)色:物質(zhì)B的血漿溶液,淡黃色:物質(zhì)C的血漿溶液。
我們的實(shí)驗(yàn)自變量:Ex-P的物質(zhì)濃度;因變量:腎臟上皮細(xì)胞的死亡數(shù)量。

現(xiàn)在將三種(ABC)血漿溶液一起用吸管/移液器加入到一個(gè)腎上皮細(xì)胞培養(yǎng)板中:

拿起吸管/移液器?
移液器吸頭(注意用過一次都要換一個(gè)吸頭,并將使用過的吸頭扔到紅色的垃圾桶內(nèi))
加入物質(zhì)A的血漿溶液
加入了三種物質(zhì)的血漿溶液之后

將其放入恒溫箱:

放入恒溫箱,按下START即可開始,然后等待48小時(shí)。

等待恒溫箱慢慢培養(yǎng)??偨Y(jié)一下:

我們的實(shí)驗(yàn)自變量:Ex-P的物質(zhì)濃度;因變量:腎臟上皮細(xì)胞的死亡數(shù)量;
恒溫箱的溫度、時(shí)間及其它固定條件就是控制變量。

培養(yǎng)好了,取出來觀察觀察:

取出并放在熒光顯微鏡下觀察

熒光顯微鏡:可以回顧上期,看不懂英文的朋友就別去看了。熒光顯微鏡簡單來說可以看到熒光染色。在本次實(shí)驗(yàn)中,熒光染色可以進(jìn)入已經(jīng)死亡的細(xì)胞,因?yàn)樗劳龅募?xì)胞的細(xì)胞膜已經(jīng)不具備保護(hù)隔離的功能。我們剛剛培養(yǎng)的細(xì)胞還沒有染色,因此在熒光顯微鏡下應(yīng)當(dāng)看不出細(xì)胞的區(qū)別。

每個(gè)細(xì)胞都一樣,什么都看不出來。

因此我們現(xiàn)在來給細(xì)胞染色再觀察。

加入 4% 多聚甲醛?
多聚甲醛 可以讓細(xì)胞固定在原來的位置上。

等待15分鐘,讓多聚甲醛充分反應(yīng)。之后用PBS緩沖液來清洗培養(yǎng)的細(xì)胞以獲得更好的成像。

加入PBS緩沖液

吸出PBS緩沖液,并倒入液體廢物瓶中
加入粉色熒光染料
放入恒溫箱并等待30分鐘。熒光染料可以穿透死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜并固定它們的細(xì)胞核。

之后,吸出熒光染料并倒入液體廢物瓶中,再次用PBS緩沖劑清洗培養(yǎng)細(xì)胞。

現(xiàn)在再放在熒光顯微鏡下觀察:

熒光顯微鏡:37.6%的細(xì)胞被染上粉色 - 37.6%的細(xì)胞死亡
但是現(xiàn)在還不能給出結(jié)論,因?yàn)槲覀冞€沒有實(shí)驗(yàn)的對照組,無法與其它情況進(jìn)行比較。

實(shí)驗(yàn)對照:

為什么需要實(shí)驗(yàn)對照?選擇 a) 確保因變量的變化是源于自變量的變化
再準(zhǔn)備三組培養(yǎng)細(xì)胞,詳細(xì)見下文

實(shí)驗(yàn)樣品:腎上皮細(xì)胞 + 加入物質(zhì)A、B、C(來自Ex-P)的血漿溶液,與之前的培養(yǎng)一致。

陰性對照:腎上皮細(xì)胞 + 緩沖劑:不造成刻意的腎損傷。

陽性對照:腎上皮細(xì)胞 +?紅色物質(zhì)X,確定造成腎損傷。

將三組培養(yǎng)細(xì)胞都放入恒溫箱中。等待48小時(shí)(與之前的控制條件一致)。

從恒溫箱中取出后,再對它們進(jìn)行染色。

我們的期待應(yīng)該是:

陰性對照:沒有大量細(xì)胞被染色;

陽性對照:有細(xì)胞死亡且被染色。

如果在陰性對照中發(fā)現(xiàn)大量染色細(xì)胞,則意味著實(shí)驗(yàn)是有缺陷的。


陰性對照結(jié)果:

陰性對照:幾乎沒有細(xì)胞被染色,實(shí)驗(yàn)是正確有效的。

陽性對照結(jié)果:

陽性對照:80%左右的細(xì)胞都被染色,因此實(shí)驗(yàn)可以檢測腎損傷。

實(shí)驗(yàn)樣品結(jié)果:

實(shí)驗(yàn)樣品:大約31.2%的細(xì)胞被染色。

實(shí)驗(yàn)做完了,現(xiàn)在你被叫去開會(huì):

神奇的教授們

他們問了你幾個(gè)問題:

1. 你的結(jié)果是什么?

2. 你的結(jié)果可靠嗎?

你的結(jié)果是什么?選 b):看起來Ex-P造成了腎損傷。

“看起來” - 看來這一結(jié)果還不夠確鑿。怎么樣才能證明Ex-P的問題呢?

怎么樣才能證明Ex-P的問題呢?選d) 多次實(shí)驗(yàn).

最后一個(gè)問題:當(dāng)你重復(fù)實(shí)驗(yàn)之后,你需要怎么做?

當(dāng)你重復(fù)實(shí)驗(yàn)之后,你需要怎么做?選c): 分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。


好啦!本次實(shí)驗(yàn)?zāi)M就到此結(jié)束啦!希望大家喜歡!也請大家多多給我反饋喔!

基礎(chǔ)生物實(shí)驗(yàn) 3 - 實(shí)驗(yàn)一模擬(中翻):Experimental Design 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)論 (共 條)

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