细胞技术论文第1篇

1实验对象及样品制备本实验对象为半年内未接受过输血的健康中国人12名，抽取静脉血5ml，使用ABO血型检测试剂检测其ABO血型。其中A型血2人，B型血6人，O型血3人，AB型血1人，RhD血型均为阳性。样品制备人员将A、B、O血型相同且测定的8种血型抗原至少有2种不相同的单一血样制备成体外混合血样。混合血样依据红细胞数按一定比例混合，混合比例分别为95％／5％、97％／3％、98．5％／1．5％、99．5％／0．5％，各比例混合血样的例数分别为8例，8例，8例，10例。样品制备人员将所有单一和混合血样编号后发放给检测人员进行检测分析。

2仪器和试剂本实验所用检测仪器为美国BeckmanCoulter公司生产的FC500型号流式细胞仪。使用抗体为瑞士DiaMed公司生产的单克隆抗体产品，以及SEROTEC公司生产的FITC荧光标记的羊抗人免疫球蛋白。

3实验方法用细胞稳定液将EDTA抗凝的新鲜血稀释后，加入单克隆抗体，使之与相应的红细胞表面抗原结合，并用荧光素标记的示踪抗体标记红细胞表面抗原抗体复合物。使用流式细胞仪对红细胞表面特定血型抗原的表达情况进行数据采集和分析。通过对此方法检测的特异性和灵敏度、信噪比和污染携带率、检测样品稳定性和操作稳定性等方面的检测，验证流式细胞仪检测异体血液回输方法的准确性和可操作性。

二、实验结果

1抗原检测特异性和灵敏度经检测，这46例血样的检测判定结果为：12例单一血样全部被检出单峰并被准确判为阴性。8例95％／5％和8例97％／3％比例混合的血样均被检测出两个以上双峰，所有应为混合双峰的样品均被准确检出；8例98．5％／1．5％比例混合的血样在应出现双峰的样品图中能被识别为双峰，但个别抗体双峰分离效果不佳，需进行抗体优化程序后方能被判定为双峰；10例99．5％／0．5％比例混合的血样中，只有4例样品被判断为含2个以上双峰，其他混合样品由于混合比例低于抗体检测限而无法判定。

2仪器信噪比和污染携带率

2.1仪器信噪比以8种抗体在95％／5％混合红细胞样品中只加入荧光示踪抗体时，表达区域的红细胞数占已设定的红细胞区域内细胞总数的百分比作为噪音，以3倍噪音作为该抗体的检测限

2.2污染携带率根据流式细胞仪检验要求，在完成一次样品检测后立即检测一支纯水空白管，记录30s内红细胞设定区域内检测到的颗粒数（N），重复200次，将检测到的颗粒数相加，用此数值除以红细胞设定区域内的细胞收集总数（A），并与重复次数作比，乘以100％得到污染携带率（CR）。公式为：CR＝（N1＋N2＋…＋N200）／（A×200）＝108／（50000×200）＝0．001％。计算所得结果符合仪器厂商推荐的污染携带率小于1％的要求，说明仪器连续进样检测不同样品不会因进样器污染而导致假阳性结果的出现。

2.3样品稳定性在8例97％／3％混合的血样和12例单一血样中分别任意挑选1例，分别分装在4个离心管中，冰箱4℃保存。在制备血样的第1、5、14、28天分别对这两例血样进行血型抗原检测，测定血液样品随时间变化的稳定性。结果显示，经过4周的冷藏存放，混合和单一血样图的锋形及相对位置无显著变化，检测结果稳定。

2.4操作稳定性在46例血样中选出6个样品，其中包含单一血样和各比例混合血样。将其分装成3份，分别由3位检测人员完成对血型抗原的检测，验证不同操作者对检测结果判定的一致性。结果显示，3位检测人员的检测及判断结果一致。

三、讨论

1方法验证本实验应用流式细胞术的血型血清学方法对46例血样进行红细胞血型抗原的检测，其中，12例单一血样的特异性验证结果全部为阴性，符合世界反兴奋剂机构关于兴奋剂检测方法的检测结果应满足100％阴性率和0％的假阳性率的特异性要求。对方法灵敏度的验证结果显示，3％及以上比例少量混合的红细胞被检出率达到100％。当少量混合的红细胞比例降低时，部分样品某些抗原表达与非表达的红细胞群分离效果不好，出现融合峰或拖尾峰影响判断，此时进行抗体优化程序可以解决或改善峰形问题。而当混合比例进一步降低至0．5％少量混合时，除了峰形问题外，由于定量结果低于抗体检测限而使混合血样检出率明显降低。造成这一结果的原因可能有：1）红细胞血型抗原密度和抗原性强弱不同，导致其与抗体结合能力存在差异；2）每种抗体效价不同，检测限也有高低，其检出能力由检测限值最高的抗体决定；3）这8种抗体分别为单克隆抗体IgM和IgG，由于抗体结构特点，结合了IgM抗体的红细胞更易聚集，造成单细胞悬液制备不完全，聚集的多细胞被检测为单细胞，导致定量结果低于检测限，因此，尽管有的检测人员能够从柱状图上观察到微弱的双峰，但由于测定到的混合比例低于检测限而不能将其判定为阳性。此外，流式细胞仪状态也会对检测结果造成影响，导致少量混合的红细胞信号无法被检测人员识别。噪音和污染携带率影响了流式细胞仪的检测能力，通过每次上机检测前对仪器的校正以及对噪音和污染携带率的计算，来评估仪器状态。仪器噪音过大，会掩盖微弱的双峰信号，导致假阴性结果的判定，而污染携带率过高则可能导致假阳性结果。因此，在检测过程中对仪器状态的确认是必要的。定期的维护和保养可以减少仪器本身对结果的影响。人体血量约为4～5L，其中，循环血量约占总血量的4／5。有研究显示，循环系统血红蛋白增加5％可以提高运动能力，输血量太少则达不到增加血红蛋白量进而提高有氧耐力的目的。由于异体输血伴随感染、溶血、血液粘稠、疾病传播等高风险因素，采用极少量输入多个供血者血液的可能性较小，因而，此方法的检测灵敏度能够满足兴奋剂检测的需要。通常红细胞在人体内的寿命约120天，这意味着，在异体输血后，理论上最多可以有长达3至4个月的检测窗口期能够检测到异体血液回输。相比传统兴奋剂只有几天的检测窗口期来说，该方法能够大大提高兴奋剂检查的效率。用细胞稳定液稀释的混合血样在冷藏条件下至少可存放4周，以此模拟运动员进行异体输血后一段时间体内不同红细胞群的比例关系。在4周内，不同操作人员对相同样品测得的混合红细胞群比例无明显变化，说明此方法稳定性好，可操作性高。

2阳性判定根据世界反兴奋剂机构（WADA）对于免疫抗原法检测兴奋剂的要求，异体血液回输阳性判定的标准为：在1份血样中，当有2个或2个以上特定红细胞抗原存在多于1种表型时，判定为异体血液回输阳性（AAF）；当只有1个特定红细胞抗原存在多于1种表型时，判定为可疑（ATF）。正常情况下，每个人体内所有红细胞抗原的表达是唯一的，即要么表达，要么不表达，当体内某种红细胞抗原同时存在表达与不表达的情况时，即存在两种不同的红细胞群，提示有异体输血。当然上述判定还需要排除嵌合体血型情况。嵌合体血型多发生在异型输血、异卵双生、双精受精和异型骨髓移植后。异型输血、异型骨髓移植属于获得性嵌合（人工嵌合），异卵双生、双精受精是遗传嵌合，属于先天性嵌合。先天性嵌合，指在胚胎或妊娠时期形成的嵌合。先天性嵌合分两种情况，一种是由于妊娠早期异卵双生子之间存在血管交叉吻合，一方的造血干细胞经由吻合的血管通路进入到另一方体内，在获得性免疫耐受的基础上，不同来源的造血干细胞分别产生两群不同表型的红细胞。另一种是在受精过程中，由2个卵细胞和2个相互结合而产生四倍体，四倍体受精卵继续分裂就可能产生多种不同来源的细胞系。嵌合体现象会导致血型遗传不符合经典遗传规律。此外，某些疾病也会导致嵌合体现象。因此在采用本方法检测发现异体血液回输阳性时，运动员需进行嵌合体血型鉴定，以排除先天性嵌合情况。

3红细胞血型抗原血型是血液系统的一种遗传多态性。传统的血型概念指的就是红细胞血型，是指能以抗体来分类的红细胞抗原表型。红细胞血型抗原是红细胞表面的化学构型，其形成的物质基础是红细胞膜上的蛋白质及结合到脂质和蛋白质上的糖分子。根据生化特性不同，红细胞血型抗原可分为两类，一类是由糖分子结构决定的血型抗原，如ABO、Hh，Lewis，P，I等血型；另一类是由蛋白质结构决定的血型抗原，如Rh，MNS，Kell，Kidd，JK等血型。人类血型抗原由血型基因决定，同时受调控基因或修饰基因控制，具有个体差异性和种族差异性。WADA对于流式细胞术检测异体血液回输的方法中涉及到的红细胞血型抗原的选择未做明确规定，一般以红细胞血型抗原表型在人群中表达的比例作为选择依据，在人群中表达型和不表达型均占有一定比例的血型抗原可作为候选抗原。表3列出了不同研究、赛事及机构选择的血型抗原种类和数量。可以看出，尽管各研究根据人群表达情况不同，选择的血型抗原有所差异，但是都包括本文研究的这8种基本的血型抗原。本研究选择了8种公认的在人群中有适当比例分布的血型抗原进行中国人样本的检测分析的结果发现，受试的11名中国人中最多有3人存在ABO血型及其他8种血型抗原表型完全一致的情况。换句话说，假如这3个人相互之间进行异体输血，且排除了红细胞血型抗原密度的个体差异时，将不能被检测为阳性。理想状态下，能够检测的候选红细胞血型抗原种类越多，检测的假阴性率就越低，但对于大样本量的实际兴奋剂检测工作来说，可操作性较差。因此，科学地选择红细胞抗原种类进行检测，可以有效提高兴奋剂检测效率。李晟玮对Rh、Kell、Duffy、Kidd、Lewis、P、MNS和Luth等系统中的21个候选血型抗原进行了检测，发现其中Leb、E、Jka、Jkb、M、C、e、c等血型抗原更适合于检测中国人群异体血液回输，并发现增加检测血型抗原的数量，能够有效减少异体输血检测假阴性发生的概率。意大利的Donati等人也有类似报道，他们发现，在8种基本血型抗原的基础上增加另外5种（e，s，K，Lea，Leb）血型抗原后，能够提高混合血样的检出率。然而，在实际兴奋剂检测工作中，实验室检测人员无法得知所检测样品的运动员个人信息，这为根据不同种族运动员选择不同血型抗原的个性化的检测手段的实施带来一定难度。因此，在近两届奥运会异体血液回输的兴奋剂检测中，都只选择了这8种基本血型抗原进行检测。

四、小结

细胞技术论文第2篇

最近新发现的肌腱源性干细胞（TDSC）因在肌腱组织中的修复潜能而逐渐获得重视，但目前其对损伤肩袖腱－骨界面愈合作用机制研究鲜有报道。既往研究证实，TDSC具有向软骨、骨分化的潜能，因此其在损伤肩袖腱－骨界面愈合过程中可能扮演着中介作用。Shen等提取兔肩袖组织TDSC并进行培养，用于异体兔肩袖修复，结果显示12周后实验组腱－骨界面结构及生物力学指标均优于对照组，认为异体TDSC可增加肩袖胶原沉积，且可分泌抗炎因子以避免免疫排斥反应。Randelli等提取肩袖及肱二头肌腱组织TDSC并进行培养，比较TDSC与BMSC成骨细胞、脂肪细胞、肌骨骼细胞分化，结果显示TDSC具备很好的分化潜能，且优于BMSC。Tsai等的研究获得了与此相同的结果，还发现肩袖来源干细胞可表达种系特异性基因如成骨诱导的Runx2及骨钙蛋白、成脂分化的过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）－γ和脂蛋白脂肪酶（LPL），成软骨分化的聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原α1基因。Cheng等对肿瘤坏死因子－α刺激基因（TSG）－6在TDSC促进肩袖腱－骨愈合过程中的作用进行实验研究，结果显示TSG－6为保护性炎性反应性基因，在多种炎症性疾病或类似炎症过程中呈高表达，参与细胞外基质重塑，调节蛋白酶网络，在多种关节炎中有限制炎症、保护软骨的作用；认为TSG－6在TDSC促进损伤肩袖腱－骨界面愈合过程中具有良好的调控作用。然而，目前仍存在TDSC含量较少、难以完全分离和纯化、缺乏特异性表面标志物等问题，且TDSC体外诱导分化定向诱导机制尚不清楚，因此还需进一步研究。

2骨膜源性干细胞

骨膜可分为内、外两层，外层致密，有许多胶原纤维束穿入骨质，使之固定于骨面；内层疏松，可产生骨膜源性干细胞（PDSC）、成骨细胞及破骨细胞等。来自内层的PDSC具有一定的分化潜能，因此被认为可能在肩袖损伤愈合过程中具有一定的促进作用。Chen等从大鼠胫骨骨膜组织中提取PDSC并进行培养，将其与骨形态发生蛋白（BMP）－2制成凝胶混合物，采用该混合物对大鼠损伤肩袖进行修复，术后4、8周进行大鼠修复肩袖腱－骨界面组织学及生物力学分析，结果显示实验组最大腱－骨界面实效负荷明显高于对照组，且差异有统计学意义，免疫组化显示实验组修复界面存有聚集蛋白聚糖及Ⅱ型胶原蛋白，认为PDSC与BMP－2的混合物可很好地促进腱－骨界面纤维软骨形成。目前大量实验将PDSC用于修复软骨缺损、骨缺损及骨不愈合，但其用于损伤肩袖腱－骨界面的修复鲜有报道，因此PDSC如何在重建腱－骨界面结构中发挥作用，仍需进一步研究。

3脂肪源性干细胞文献报道

脂肪源性干细胞（ADSC）与BMSC具有相似的分化潜能，其在合适的诱导剂作用下可分化为脂肪细胞、软骨细胞、肝细胞、心肌细胞、成骨细胞和神经元样细胞。此外，ADSC具有数量巨大、获取方便、诱导安全、增殖迅速等特点，是一类有广阔应用前景的成体干细胞。Oh等采用ADSC修复兔慢性肩袖损伤模型，先切断兔肩胛下肌腱，6周后形成慢性损伤，此时进行肩袖修复，同时将ADSC注射入肩袖腱－骨区域及脂肪浸润的肩袖肌肉组织内以对肩袖进行加强修复，6周后从生物力学、肌电学、组织学方面对修复结果进行分析，认为ADSC可促进损伤肩袖腱－骨愈合，与对照组相比，实验组肌肉组织脂肪浸润区域明显较小。Kim等对兔亚急性肩袖损伤（切断冈上肌3周）修复的同时，将ADSC注射入邻近肌腹－肌腱移行部，术后3周观察类胰岛素样生长因子－Ⅰ受体（IGF－ⅠR）及肌球蛋白重链（MyHC）在注射部位的表达，结果显示实验组IGF－ⅠR及MyHC表达明显高于对照组（注射生理盐水组），认为ADSC促进损伤肩袖修复有可能是通过IGF－Ⅰ信号转导通道完成的。虽然以上研究提示ADSC对退变性肩袖损伤具有促进愈合作用，但已往大部分研究均认为ADSC自我更新能力较差，不宜作为种子细胞。因•46•此，目前急需寻找更好的诱导剂，使其能更有效地分化成为目标组织，从而更好地促进损伤肩袖腱－骨界面愈合。

4肌源性干细胞体内研究显示

肌源性干细胞（MDSC）具有自我更新与多向分化潜能的特性，可再生为骨、软骨、肌肉、血液、神经及心脏组织。近期有研究报道MDSC同时具有肌腱组织的分化能力，但用于修复损伤肩袖研究鲜有报道。Pelinkovic等将MDSC用于修复裸鼠损伤冈上肌腱并进行观察，结果7d后细胞核呈纺锤形并集成肌腱胶原束，3周后检测到β－半乳糖苷酶基因表达，表明MDSC分化成表达波形蛋白的成纤维细胞，提示肩袖肌腱基质及原始细胞开始调控注射的MDSC向成纤维细胞分化；认为MDSC因具有分化为成纤维细胞的能力而可用于肌腱愈合组织工程及肩袖损伤治疗。

5滑囊源性干细胞滑囊源性

干细胞因肩峰下滑囊与肩袖紧邻而被认为有可能对肩袖修复产生一定的积极作用。Utsunomiya等将关节镜下提取的人肩峰下滑囊组织进行滑囊源性干细胞提取及培养，结果显示肩峰下滑囊组织可作为生物修复肩袖损伤良好的干细胞来源；将其与肩袖残端、滑膜组织中提取的干细胞进行成骨化及扩展性比较，结果显示滑囊源性干细胞具有最佳的扩展性及成骨性。Song等对在肩袖修补术中取出的部分肩峰下滑囊组织进行滑囊源性干细胞提取及培养，并用流式细胞仪对其进行分辨，排除造血干细胞及PDSC，再将此滑囊源性干细胞放于陶瓷支架中并将其植入裸鼠体内，其中部分用BMP－12予以刺激分化，最终支架区域出现包含胶原蛋白的腱样组织；因此认为，作为新型来源的干细胞，滑囊源性干细胞具有腱性组织分化潜能，而BMP－12对该过程具有一定的促进作用，滑囊源性干细胞有可能在肩袖损伤治疗中产生积极作用。肩峰下滑囊组织经肩关节镜手术取材方便，对肩袖修复无影响，但目前滑囊源性干细胞实验研究较少，仍处于起步阶段，其促进损伤肩袖愈合及进行定向诱导机制仍需进一步研究。

6结语

细胞技术论文第3篇

经典的iPSC技术路线主要包括以下步骤:①选择宿主细胞;②选择外源重组因子;③重组因子导入宿主细胞;④重编程产生iPSC;⑤iPSC的鉴定及分化。

1．1宿主细胞来源Yamanaka将小鼠体细胞诱导为iPSC开启了该技术的先河，之后人、大鼠、猴、猪、绵羊，甚至一些濒危动物的iPSC系纷纷建立。就人类而言，目前已从皮肤成纤维细胞、角质成形细胞、羊水、神经前体细胞、外周血细胞，甚至尿液中获得iPSC。不同组织来源细胞重编程效率及所需因子不同。不仅iPSC分化能力因人而异，在表观遗传稳定性和癌基因的表达方面也存在男女有别现象。使得iPSC技术应用于临床个体治疗更具挑战性。

1．2重组因子的选择及导入方式经典的Yamanaka因子在癌细胞中存在超表达、整合型载体可导致插入突变，且诱导效率非常低。因此，iPSC研究者一直致力于寻求更安全、简单、有效的诱导策略。Anokye-Danso等应用微RNA调控技术，不使用转录因子高效诱导iPSC。Zhou等和Kim等分别利用Yamanaka四因子的融合蛋白和穿膜肽与转录因子蛋白的融合蛋白，直接诱导受体细胞为iPSC，但效率较低。一些学者利用腺病毒、质粒载体瞬时转染靶细胞，或利用Cre/LoxP系统、oriP/EBNAI系统及piggyBac转座系统将外源基因整合后再特异性切除，从而得到不含外源基因整合的iPSC，但是存在基因重排及效率低下现象。而一些小分子化合物(如丙戊酸、曲古抑菌素A、维生素C、筛选激酶抑制剂、BIX-01294、5-AZA、Wnt3a、Zscan4因子)的应用可显著提高iPSC的产生效率。

1．3iPSC的诱导分化Zhao等利用iPSC通过四倍体囊胚注射得到存活并具繁殖能力的小鼠，证明了iPSC的全能性。目前，人们已成功地将iPSC在体外定向诱导分化为神经细胞、造血细胞、胰腺细胞、肝细胞、血管内皮细胞、心肌细胞、平滑肌细胞、耳蜗毛细胞、色素细胞等类型细胞。

1．4iPSC机制相关研究突破研究人员长期受困于体细胞重编程的具体机制。Polo等绘制出体细胞重编程为iPSC的分子线路图，证实诱导过程引起了两次转录波，分别是由c-myc/Klf4和Oct4/Sox2/Klf4驱动，并确定了重编程过程中路障基因。基于iPSC技术已证明细胞的分化过程并非不可逆转，研究人员利用细胞直接重编程技术将已分化细胞直接转化成特定谱系的细胞，利用间接谱系转化技术部分去分化生成多潜能祖细胞，为干细胞研究开辟了新思路。

2临床应用前景

iPSC因其分化全能性、体外易扩增、易于基因干扰或过表达等特性，在再生医学、药物研发评价、组织工程等领域有广泛应用前景。

2．1疾病特异iPSC动物疾病模型由于种属差异，不能真实反映人类疾病，利用疾病特异的iPSC系建立的iPSC疾病模型则可弥补这一缺陷，还可在免疫缺陷动物体内观察疾病。当前已建立包括神经系统疾病(帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化症、脊髓性肌萎缩、唐氏综合征、脆性X综合征)，血液系统疾病(范科尼贫血、镰刀细胞型贫血、β地中海贫血、原发性骨髓纤维化)，代谢系统疾病(1型糖尿病，Ⅲ型戈谢病，Shwachman-Bodian-Diamond综合征、肌营养不良、莱施-奈恩综合征)及其他疾病(右心室心肌病)等特异的iPSC系。

2．2药物研发及筛选大规模药物筛选需要很多细胞，iPSC可以无限增殖，并且疾病特异iPSC本身就是筛选药物的目标。Takayama等导入Foxa2及肝细胞核因子1α到人类ESC/iPSC产生具有代谢功能的肝细胞样细胞，对筛查药物肝毒性具有重大意义。Lippmann等将iPSC转化为血脑屏障的内皮细胞，可用于神经系统疾病药物高通量筛选或药物神经毒性检测。Egawa等利用肌萎缩侧索硬化症患者iPSC分化而来的神经细胞来筛选并确认药物效果，发现漆树酸具有改善神经异常的作用。

2．3组织工程学应用用干细胞培养的人体组织是理想的器官再造来源。英国已经报道利用3D打印技术为癌症患者重塑面部，Faulkner-Jones等将3D打印拓展到人ESC范围，当3D打印技术能够兼容iPSC时，组织工程学将迈上一个新的台阶。

2．4临床疾病治疗

2．4．1神经系统疾病帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，目前治疗手段只能改善症状。Kikuchi等利用iPSC分化出能产生多巴胺的神经细胞，然后移植到帕金森病猴子脑部，这些细胞存活半年以上，并持续释放多巴胺，很大程度上减轻了患病猴子的症状。Jiang等将帕金森病患者和健康志愿者皮肤细胞来源iPSC诱导为脑细胞并对比，观察到parkin基因发生突变产生自由基破坏多巴胺神经元是帕金森病发病机制之一。除帕金森病外，在阿尔茨海默病、脊髓侧索硬化症、脊髓肌肉萎缩症及舞蹈症等神经退行性疾病研究中，iPSC也取得许多进展。

2．4．2血液系统疾病Hanna等将人类镰刀型贫血症小鼠皮肤成纤维细胞建立的iPSC，通过同源重组技术获得正常基因型iPSC，诱导为造血干细胞并移植后可治疗动物模型的镰状细胞性贫血。Xu等用iPSC来源的内皮前体细胞和内皮细胞移植到血友病小鼠肝脏中，病鼠出血症状得到了改善。Raya等获得了基因修饰后的贫血症患者特异性iPSC，其能够分化成表型正常的髓系和红系造血祖细胞。最近，日本学者利用iPSC培养出一种能产生促红细胞生成素的细胞，有望用于治疗肾性贫血。

2．4．3心血管系统疾病2008年，Schenke-Layland等成功地将小鼠iPSC在体内和体外分别诱导出了心肌细胞。之后，Nelson等将iPSC分化得到的心肌细胞移植入具有完整免疫系统的成年小鼠梗死心脏内，能够观察到功能性的新生心肌。Tohyama等使用不含葡萄糖的低成本培养液获得大量纯度高达99%的心肌细胞，且几乎不存在癌化风险。而Zhang等证实iPSC具有分化为心房、心室和窦房结细胞等的潜能。

2．4．4感官疾病感音神经性聋的主要原因是毛细胞及螺旋神经节细胞退变和死亡，而其治愈需要相关结构的修复或再生。Nishimura等将iPSC来源神经祖细胞移植到小鼠耳内，观察到这些神经细胞开始表达谷氨酸神经元的标志性因子，表明iPSC可用于螺旋神经节损伤的再生修复。Oshima等使用小鼠ESC及iPSC成功分化出了功能性内耳毛细胞。Mizutari等使用γ-分泌物抑制剂抑制Notch信号通路，刺激支持细胞转变为毛细胞，首次证明成熟哺乳动物的感音毛细胞也能再生。感音毛细胞的损伤导致听力损失，感光细胞的损失则导致视力损失。Meyer等将iPSC分化为视网膜色素上皮细胞，成功治愈1例回旋状脉络膜视网膜萎缩症患者。Singh等将发育中的感光细胞移植到盲鼠眼睛中，能够再次形成视网膜的整个光敏感层，恢复视觉。

2．4．5内分泌系统疾病Tateishi等将正常人iPSC培养成胰岛素分泌型的胰岛细胞，其不仅能分泌C肽和胰高血糖素，而且能通过感受葡萄糖的刺激来调节C肽的分泌。Maehr等用1型糖尿病患者的成纤维细胞来源iPSC分化出了具有胰岛素分泌功能的细胞。这些研究使糖尿病患者特异细胞治疗成为可能。

2．4．6生殖系统疾病Park等将iPSC体外分化并分离得到原始生殖细胞，其与体内分离的原始生殖细胞在基因表达上极相似。Hayashi等将小鼠ESC和iPSC在体外诱导成为原始生殖细胞样细胞并分化为功能正常的和卵子。如果能进一步将人原始生殖细胞体外分化为和卵子，就有望治疗不孕不育症。

2．4．7运动系统疾病杜氏肌营养不良是一种X染色体隐性遗传病，患者早期即出现肌肉无力或萎缩，严重威胁生命安全。Filareto等将杜氏肌营养不良小鼠皮肤细胞重编程为了iPSC，进行遗传修复，再分化成骨骼肌干细胞进行移植治疗，能产生功能性肌肉，并检查到新形成的肌纤维表达修复后的标记，证明了iPSC技术结合遗传修复技术治疗杜氏肌营养不良的可行性。Diekman等利用iPSC在小鼠实验中培育出无再生能力的软骨，有望成为人造软骨组织的来源。

2．4．8肿瘤Chen等用小鼠iPSC培育出了癌症干细胞，并确认其发展成癌细胞的过程。Yang等发现人类iPSC来源的神经干细胞可以靶向肿瘤，或可用于联合基因治疗，抑制肿瘤生长。Vizcardo等从恶性黑色素瘤患者体内提取出T淋巴细胞，诱导出iPSC再分化成为T淋巴细胞，发现这些T细胞能够识别黑色素瘤特异性蛋白黑色素瘤抗原1，继续攻击癌细胞。此方法能够大量培养T淋巴细胞，有望在此基础上开发出治疗癌症的新型免疫疗法。

2．4．9其他人类疾病CCR5(C-Cchemokinereceptortype5)是人类免疫缺陷病毒进入靶细胞的重要辅助受体，缺乏CCR5使人类免疫缺陷病毒不能感染人体。Yao等用锌指核酸酶技术剔除患者iPSC的CCR5基因，并诱导成造血干细胞，为艾滋病的治疗提供一条新的可能途径。Arakaki等将小鼠iPSC与小鼠齿源性上皮细胞共培养，转化为成釉细胞，且含有作为牙釉质成分的成釉蛋白，这对牙齿再生和修复研究至关重要。

3展望

细胞技术论文第4篇

【关键词】创新型人才 细胞生物学 课程体系 教学模式

【中图分类号】Q2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）12-0009-02

生物技术是推动21世纪科技进步的最重要的技术之一，是实现我国经济社会全面协调可持续发展的重要产业。围绕生物技术核心的“着力提升生物医药研发能力，开发医药新产品，加快发展生物医学工程技术和产品，大力发展生物育种，推进生物制造规模化发展，加速构建具有国际先进水平的现代生物产业体系，加快海洋生物技术及产品的研发和产业化”，已成为“十二五”国家战略性新兴产业发展规划中的重要内容。

总书记在清华大学百年校庆大会上的重要讲话中提出“着力推动‘中国制造’向‘中国创造’转变”，建立创新性国家已成为国家战略任务。在创新已成为经济社会发展的主要驱动力的今天，具有创新知识的人才是实现“中国创造”的核心要素。高等教育的根本任务是人才培养，因此，面对建设创新型国家对人才的重大需求，探索高等学校创新性人才培养的教育模型和教育机制，培养更多符合时代需求的创新性人才，是落在广大教育工作者肩上的重要任务。

西南大学生物技术专业本科首批招生于1999年秋季，是国内较早设置该专业的高校之一。作者一直致力于生物技术（工程）专业细胞生物学课程教学，对课程建设与实践颇有一些心得体会，本文就培养创新型生物技术（工程）人才的细胞生物学课程建设和实践进行探讨。

1. 细胞生物学理论内容的优化

作为生物技术专业重要的专业基础课程，细胞生物学既具理论的抽象性，同时又富有技术的实践性。从理论角度，细胞生物学与生物化学、分子生物学、遗传学等其它专业课程互相联系、渗透，密不可分，同时又是细胞工程等生物技术其它专业课程的基础，在生物技术课程体系中起着承上启下的枢纽作用。

分析当前高等本科教育的国内细胞生物学教材不难发现，教材的组织架构基本是依循在介绍细胞基本成分之后，从细胞膜、细胞质、细胞核这种像剥蛋壳式的由外向内的机械式线条，显得呆滞和孤立，缺乏与其它课程的有机联系。从内容的组织上诸多内容与生物化学、分子生物学、遗传学等课程内容重复，如细胞的成分与结构、细胞核结构与功能（染色体结构与功能）等。科学设置细胞生物学课程体系，对学生牢固掌握基础理论、引导学生从基础理论原理中衍生创新设计能力、综合培养学生科学思维能力、提升学生综合素质至关重要。

1.1形成 以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”的理论课程体系

即在理论的组织架构上以细胞功能结构为基础，贯穿细胞活动的基本原理，衍生现代新理论、新技术和领域发展新趋势。内容上主要表现于

①以“细胞结构和功能-细胞生命活动原理-细胞的分子、遗传改造原理”为模块设置理论课程，围绕细胞基本结构和功能系统阐述细胞生物学基本概念、基础理论和基本方法原理。②在现有基础理论课群中，增设以现代生物技术为基础的细胞生物技术基本原理理论课程，课程内容注重以原核细胞与真核细胞为表达系统的生物技术发展过程和技术原理的阐述，让学生能从技术原理和历史技术创新角度对现代生物技术进行系统了解，更能将生物化学理论、分子与遗传技术原理在细胞层次统一结合起来，在理论教学中阐述细胞内生命活动的基本原理，以及生物技术改造的理论基础。③19世纪年代末，显微镜的发明缔造了细胞生物学的根基，近代物理学的发展更是促进了细胞生物学的突飞猛进。在新技术、新发明层出不穷的现代社会的教育过程中，将现代科学信息、现代科学理念、科学技术实时引入教学中，不仅是对细胞生物学的扩充，更是培养学生创新性思维的重要内容。因此，跟踪物理理论技术发展，结合生物技术及其它交叉领域的新理论、新技术的创新，培养学生创新意识的理论内容显得必不可少。

1.2建立“活化”的理论教学模式

①活化——教学理念要以活细胞为根基：细胞不仅仅是物理或化学上的纯结构组成，或是无机小分子及有机大分子的无生命的随机组合。细胞是有生命的，它不仅表现在它是生命结构和功能的基本单位，更重要的是细胞是生命的连续体系，从结构和功能都表现为基本物质在时空上的动态组合和生命代谢活动的有序性。因此，理论教学中，以细胞内蛋白质的合成、运输与分泌为主线索，设置细胞结构和功能的课程内容，表现细胞结构与功能的联系和细胞生命活动的时空表达。

②活化——课堂教学要有活跃的氛围：摒弃传统的理论教条式的灌输模式，采用现代多媒体技术和丰富的网络资源，将死板的文字描述转变为形象影像、动画，启动学生想象力。课堂教学中采用问题式、讨论式的教学方法，围绕一个理论主题问题，在讨论过程中“教”与“学”互动、“师”与“生”角色互换，以培养学生主动学习和以问题为基础的探索理论的能力，学生的科学思维能力在自然中养成，创新之火在自然中点燃。

2. 实验课程

实验课程的内涵并不是理论课程简单的实验验证，而应该把它看作是创新型人才苗子孵育的第一基地。

2.1形成层次化的实验课程体系

整合现有细胞生物学实验课程，根据现代生物技术的产业特点和发展趋势，扩充与现代生物技术方法和措施相关的细胞生物技术基础实践，沿“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”递进式内容，融合现有分散的专业、专业基础实验课，创新性构建一个系统的、层次化的生物技术本科专业的细胞生物学实验课程内容：

①细胞结构基础内容：一对一的细胞结构印证，组合经典细胞生物学实验内容，从细胞基本结构、细胞组分的分析、到细胞拆合和重组，利用基本技术和方法验证理论知识，完整认识细胞基本结构和基本方法，建立运用科学原理解决具体问题的实验基础。此部分内容为细胞及其技术手段和方法的认识和专业基础技能实验训练内容。除必要的经典实验外，增设生物技术领域前沿技术和方法，保持实验内容的先进性。

②细胞综合培育内容：一主题多技术的综合运用。以细胞培养为主线条，按细胞融合、细胞转染及细胞基因重组、重组细胞遗传表达产物的分离纯化内容进行模块设置实验内容。

③创新研究内容：多知识、多技术、生物技术多领域的发散式的自主实验性研究内容。“细胞结构基础-细胞综合技术-创新研究”的实验课程体系。

2.2建立“4+3+2+1”制式的实验教学模式

①40%基础指令性实验教学：教师决定实验内容，设定实验程序，学生进行验证性操作。对于前沿技术手段，采用网络资源和多媒体技术进行系统介绍。强化学生对细胞基本结构的认识，培养学生对现代细胞生物学方法的认识和应用、对细胞生物学基本技能的熟练掌握。

②30%综合指导性实验教学：教师命题，教师主导性设计，以一个实验内容使学生了解多种实验技术和方法的综合运用。培养学生综合运用实验技能能力和团队合作能力。

③20%综合研究性实验教学：教师命题，教师指导学生设计，综合应用多种实验技术和方法在一个实验主题中。培养学生的科学思维能力和综合设计能力。

④10%自主创新性实验教学：学生自由选题，自主设计，教师辅地帮助学生创新性实践。对可能的学生创新性研究成果，适时地进行成果转化或专利保护，认识知识产权保护的重要性。培养学生的创新精神和创新实践能力。

以上内容思考意旨是通过系统化内容的细胞生物学课程设置，建立集基本（础）知识、基本技能、实践能力、科学创新思维培植为一体、适合以培养生物技术专业学生综合素质、实践能力和创新能力的细胞生物学课程体系。

参考文献：

[1]国务院.“十二五”国家战略性新兴产业发展规划.2012

[2].清华大学百年校庆讲话.2011

[3]翟中和.细胞生物学【M】.2011

细胞技术论文第5篇

关键词 动物细胞工程 教学 兴趣教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

Interesting Teaching of Animal Cell Engineering

XU Yipeng

（Zhejiang Biometric Quarantine and Inspection and Technology Laboratory，

College of Life Sciences， China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang 310018）

Abstract Based on the development of modern cell biology and technology of an emerging discipline， animal cell engineering is a course that closely integrate theory and practice and that plays an important role in the curriculum of life sciences in institutions of higher learning. This article discusses how to improve the students' interest in the animal cell engineering course， in order to provide a reference for the teaching reform of the animal cell engineering course.

Key words animal cell engineering； teaching； interesting teaching

细胞工程是指按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得具有目的性状的细胞、组织、器官或者个体的综合性生物工程，是理论与实践相结合的典范，在现代生命科学的研究中，细胞工程是生物技术应用于产业一个技术公用平台，代表着现代生物工程最新的发展前沿，在医药、食品、农林等各领域发挥着越来越重要的作用，在高校生命学科及相关学科的课程设置中占有重要地位。动物细胞工程是细胞工程的重要组成部分，主要内容包括：细胞培养、细胞融合与单克隆抗体、胚胎工程、干细胞与组织工程、核移植技术与动物克隆、转基因动物与动物生物反应器和动物染色体工程等。通过学习动物细胞工程这门课程可以为学生今后从事与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。通过近两年的教学实践和改革，笔者就如何应用兴趣教学法提高学生学习效率和教学质量进行探讨。

1 合理定位课程，让学生充分认识到本课程的重要性

我校动物细胞工程这门课程是在第6个学期开设，学生已经完成对生物学导论、动物生物学、分子生物学、细胞生物学等必修课程的学习，这非常有利于学生对动物细胞工程课程中一些知识进行认知结构的迁移。而动物细胞工程在本校既然是选修课程，其教学目的也必然有别于必修课程。因此，教学目的的侧重点不再是让学生掌握一般的概念和原理，而是更多地让学生领悟和学会如何利用所学知识进行创造，让学生充分认识到动物细胞工程并非一门理论性学习为主的课程，而是一门理论和实践结合非常强的课程，是一门学好可以走向工作岗位的课程。笔者认为，在教授此课程时，需紧紧围绕细胞水平的技术创新和技术应用为中心，联系现代生物技术产业，使学生了解动物细胞工程各主要技术领域的原理和方法及其应用。

2 上好第一节课，吸引学生眼球

上好第一节课，也就为本课程的整个教学过程定下了基调。第一节课的内容无非是绪论部分，大多老师可能会对本课程的发展、地位等娓娓道来，但是却不能引起学生的兴趣，笔者尝试提问式教学代替讲述式教学收到了良好的效果。比如在讲述动物细胞工程的研究领域时，笔者就在教学PPT中列出“多莉”羊、 “人耳鼠”、“试管婴儿”、发光猫等图片尝试让学生对位入座，以激起学生的兴趣。

3 紧跟时代步伐，更新教学内容

目前细胞工程相关的教材有安利国版《细胞工程》（科学出版社）、杨吉成版《细胞工程》（化学工业出版社）、李志勇版《细胞工程》（高等教育出版社）、庞俊兰版《细胞工程》、叙永华版《动物细胞工程》等，笔者所用的参考教材是安利国版《细胞工程》。虽然相关教材众多，但生物技术发展日新月异，教材的更新速度根本无法赶上，因此，必须及时查阅相关文献或信息，传授学生最新的知识。比如讲解胚胎工程可引入人类早期胚胎的成功培养；讲到转基因动物可引入中南大学的“供体猪”；讲到干细胞可以引入“人工肾”等。

4 以社会问题或社会需求为切入点传授理论知识

单纯理论的讲课效果，或者先理论讲解再到实际应用讲解的效果其实并不如从实际需求到理论讲解的效果好，因此笔者在讲解每个章节时尽量先引入社会问题或社会需求再来讲解理论知识，这样一来，学生课上的专注度明显提高，收到的讲课效果也非常好！比如在讲解细胞融合与单克隆抗体这章时，笔者就抛出杭州下沙企业期望与浙江高校合作解决的一些项目，其中就有不少抗体制备技术，这即刻引起学生的关注；比如在讲解干细胞这章节时，引入 “儿子严重烧伤 父亲拒用麻药割皮救子”的新闻事件，让学生重视干细胞研究的重要性；在讲解胚胎工程时，引入广州“代孕事件”。

5 合理利用多媒体技术

动物细胞工程是一门综合性很高的课程，传统的“粉笔+板书（或PPT）”的方式已经难以满足新形势下对这门课程教学的要求。现代教育技术在高等院校中已得到普及应用，通过多媒体技术，我们可以给学生展示除课本外更多的图片和视频信息，甚至可以直接在上课时在网上搜索相关信息给学生看。这些多媒体技术的应用在提高学生学习兴趣的同时，可以发散学生思维，不但可以补充书本内容，也可以提高学生对书本内容的学习效果。比如在讲解实验室的安全性时，可引入电影《生化危机》片段；在讲解细胞融合时，可引入《杂交》这部电影；在讲解胚胎工程时，可辅以3D动画演示婴儿从受孕到诞生全过程；讲干细胞可引入“八戒的肝救活孙猴子”的新闻。每次课讲授时适当适量适时地引入一些多媒体图片、视频或动画信息，可以在上课之初即刻吊起学生对即将要学的知识的胃口，也可以在课中学生注意力不集中时再次把他们的注意力拉回来，多媒体图片或视频可以说是调动学生学习兴趣的一把利剑。但是这把利剑不能过度应用，否则就主次不分，学生把握不住重点，效果就会适得其反。

6 在讨论中实践实验

笔者所授的动物细胞工程有8个学时实验，实验内容为细胞培养的基本过程，基本为验证性实验，但这并不妨碍学生对知识的学习，这主要在于讨论式学习的引入。实验课之前，笔者在课堂上放映培养基过滤操作视频、细胞原代培养操作视频、小鼠心肌细胞培养操作视频等，让学生思考视频中实验人员的操作规范问题，让学生知道实验操作中的注意事项及其对实验结果的影响。在实验课中，引导学生对比实验前后结果，得出自己的结论，比如在做细胞培养基过滤实验时，教学生用倒置显微镜观察未过滤培养基的受污染情况，判断污染微生物的类型，从而让他们知道正确过滤的重要性以及如何处理受污染的培养基。

细胞技术论文第6篇

今年诺贝尔生物奖颁给了在基因靶向技术领域有杰出贡献的科学家，下一次，可能就会轮到干细胞研究了。整个11月，医学和生物学界最大的新闻就是华裔女科学家余君英领导的实验室成功分离出“万能细胞”，即将普通的人体皮肤细胞改造成干细胞，然后通过基因重组，最终培育成人体组织或器官。

另外一个干细胞的新进展是11月14日发表在《自然》杂志上的论文：如何利用一种被称为“体细胞核移植”的技术创造胚胎干细胞。研究人员已经在猴子身上成功进行了试验，第一批原始胚胎已经克隆出来。所谓“体细胞移植”指的是将人体细胞的细胞核取出，将其放入一个未受孕的卵子中，最终成功孕育出一个新胚胎干细胞。

获取胚胎干细胞的另外一种办法是干细胞里携带有个人基因。这种方法是利用一套分子指令，将一个体细胞转变成干细胞。日本京都大学的研究人员于去年在老鼠身上成功进行了试验。第一个成功克隆羊的伊万・维尔穆特在同一期《自然》杂志上发表评论说，迄今为止，没有任何迹象表明京都大学的这项技术在人类细胞上同样有效。然而，就在《自然》杂志发表“体细胞核移植”论文后不久，京都大学研究人员和威斯康星州立大学的科学家俞君英分别在《细胞》和《科学》杂志上发表了论文，两篇论文说的其实是一件事：如何将“体细胞移植”这项技术有效地运用在人类细胞上。维尔穆特看了双方公开的数据后，马上改变他之前的坚持，并表示今后他也会把精力集中在这项最新的技术上。

科学家们之所以对胚胎干细胞如此感兴趣，是因为胚胎干细胞可以转化成其他各种身体细胞，这样，用带有病人基因的新组织或器官替换那些已经不再起作用的组织或器官的可能性就会大大增加，病人身体的免疫系统也就不会出现排异反应，再生药物也将因此诞生。

当然，再生药物距离问世还有很长的一段路，但在可以预见的未来，在研制新药方面，培育某些身体组织的这种能力将体现出巨大的价值。从基因经济学的角度说，利用这一新技术获取干细胞将拥有巨大的商业前景。

细胞技术论文第7篇

[关键词]细胞培养技术 高职高专 教学改革

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）20-0085-02

细胞培养技术是以动植物细胞为研究对象，借助生物学、化学、工程学等技术对细胞进行体外培养的一门专业学科，是当前生命科学中发展较快且与其它学科交叉，并有重要实用价值的科学。[1]随着生物技术渗透到人们生活的方方面面，市场也需要大量这样的应用型人才。2004年呼和浩特职业学院在内蒙古率先在专科学校开设了生物技术专业，细胞培养技术是其专业课程之一，为内蒙古生物技术高新企业培养了一定数量的专业应用型人才。

细胞培养技术内容较多而且抽象，如何在有限的学时内让学生掌握知识，达到好的教学效果，并且能让学生运用于实践，本人根据这几年的教学体验，结合教学中存在的问题，查阅大量专业书籍，并和其它院校相关专业的老师切磋，对如何改善细胞培养技术的教学效果，培养学生学习的积极性，提高学生的素质和能力做初步探讨。

一、细胞培养技术的教学方式的改革

呼和浩特职业学院自开设细胞培养技术这门课程以来，教学方式也在不断改变。最初是传统的板书讲授。每节课向学生灌输大量的知识，完全是“填鸭式”教育。授课中像一些原理和操作步骤板书无法将其形象化，学生很难在脑海对其具体化，光凭死记硬背。这种教学方法单调，学生难理解，学过的内容也很模糊，师生互动也较差，不能达到非常好的教学效果。

为了提高教学效果，教学方式转变为多媒体课件结合板书讲授。通过这种授课方式，将细胞培养技术中的抽象内容变得形象、生动、直观。[2]如用于大规模培养细胞的生物反应器，板书无法展示其工作过程，但通过PPT的动漫效果变得具体化，模拟了常规教学方法无法完成的演示、变复杂为简单，[3]能吸引学生的注意力，充分调动学生学习热情。用传统教学手段讲解费时费力、效率不高的教学重点和难点内容，采用多媒体技术制作的教学课件，可以为学生提供大量的、直观的例证材料，使学生多角度深入了解事物的变化过程，[3]培养他们创新思维能力。如讲到动物细胞生物反应器，学生可从多媒体课件的图片上直观地看到不同类型的反应罐，像搅拌罐式生物反应器、气升式生物反应器和中空纤维反应器，这样学生也能理解课堂讲授的操作原理和方式，加深印象，便于理解。

教师在授课过程中还应做到理论联系实际，这样可大大提高学生的学习积极性。如讲到植物细胞培养时先介绍人参皂苷的提取，人参是大家熟悉的珍贵保健品，通过细胞培养提取人参皂苷用于医药或保健品方面。通过这样的实物举例，同学们强烈地想知道如何进行植物细胞培养，从而提高学生的求知欲。

但是，在多媒体课件的使用中，课件制作的水平直接影响教学效果。教师不能按部就班把课本的文字完全复制上去，使得教学重点不突出，学生学习无动力；同时也不能制造噱头，过多的引入动画效果分散学生的注意力；在多媒体课件的制作设计中，应注意重点和难点突出，条理清晰，才可提高教学质量。在课件的讲授中，借助板书教学，可起到事半功倍的效果。

二、以培养应用型人才为目的，优化教学内容

在高职高专教学中要提高教学质量和效率，合理安排教学内容是途径之一；授课教师应从专业的角度选择和组织教学内容、提高教学内容强度并注重应用。[3]

（一）教材的慎重选择

目前，细胞培养技术的教材多数是针对本科或研究生，专门针对高职学生学习能力编写的教材不多，不同教材在内容的侧重点、章节的编排、实验实训项目的例证等方面各有特点。如何选择一本适合本院高职生物技术专业学生的教材，也经历了几年的尝试。最初我们选用了高等教育出版社全国高职高专教育“十一五”规划教材“细胞工程”，但随着学校学分制教学计划的执行，同时根据当地生物企业对人才的要求特点，我们又选择了兰蓉主编的细胞培养技术。

教材不是教学大纲，只是学生在学校获得系统知识、进行学习的主要材料。它可以帮助学生掌握教师讲授的内容，同时也便于学生预习、复习和做作业。教研室应根据学生就业市场的需要适当调整教学内容，讲出适合高职生物技术专业的内容。

（二） 积极引起前沿知识

世界瞬息万变，细胞培养技术发展突飞猛进，教材内容往往跟不上社会发展的要求。[2]因此，教师需经常查阅专业学术资料，关注细胞培养技术方面最新发展动态，收集与课程相关的最新资料，对教学内容进行补充与完善，让学生及时了解前沿知识，拓宽他们的视野，为以后从事本专业工作奠定基础。讲课中结合大家熟悉的实例进行讲解，保持了教学内容的实用性，同时也激发了学生的学习热情。[2]如利用细胞培养技术进行作物育种，我国在这一领域已达到世界先进水平，以花药单倍体育种途径，培育出的水稻品种或品系有近百个，小麦有30个左右。在教学过程中，我们及时将相关先进研究成果传授给学生， 使课程始终保持可持续发展的高水平，保持了教学内容的高质量。

（三）加强实践教学

细胞培养技术是一门实践性很强的课程，它的所有理论都是建立在实验的基础上。高职高专的教育目的就是培养理论与实践结合，全面发展的高级应用型人才，为了学生能适应生物高新技术产业对人才的要求，全面掌握细胞培养技术，实践操作训练十分重要。在实践操作过程中，进一步强化实验技术和技能的培养，加大实践环节的学时，所有实验要求学生独立进行，[1] 增强学生的实验意识；教师随时纠正学生出现的问题，并在每次实验结束后及时给出评价结果，可增强学生的操作积极性；另外实验课的开设时间应该灵活，不能等到理论课结束再开始，课堂理论知识讲到哪部分就应该让学生亲力亲为，这样学生可及时理解理论知识，加强印象，同时也培养他们的学习兴趣和独立思考的能力。如讲到动物细胞培养常用液时，很多同学对消化液不理解，但当他们动手做小鼠胚胎细胞原代培养时，才深刻体会课堂讲授的消化液的作用。细胞培养技术实验课是严格要求在无菌条件下操作的，学生刚进入实验室，无菌操作意识淡薄，不经意就会忘掉，造成培养细胞被污染甚至死亡。为了改变这种状况，教师可将教材内容适当调整，先讲植物细胞培养技术。由于植物细胞培养材料来源广泛，并且先进行组织培养，再分离细胞培养，让学生熟悉了无菌操作基本技术后，再讲解动物细胞培养技术并进行实验操作，学生对无菌操作不再陌生，并且培养了无菌操作意识，培养细胞的成功率也高。

三、改革考核方式，注重学生整体素质的提高

课程考核的目的不外乎是检测学生对知识或技能的掌握程度。细胞培养技术是一门理论与实践并重的课程，在几年的教学过程中，我们不断地完善考核方式，力求全面考核学生的整体能力；改变以往单纯以期末理论考试为主，造成某些学生不注重平时的学习，期末突击来应付考试。目前，根据该门课程特点，考核内容由3部分构成：期末理论考试（50%）、课堂出勤及课堂作业（10%）、实验操作过程及实验报告（40%）。理论考试主要考查学生对细胞培养技术中的基本知识、基本理论的掌握程度，同时也考查学生综合运用该门知识的能力；课堂出勤及课堂作业考核学生的课堂表现和纪律，课堂作业是检查教学效果和获得信息反馈的一个重要手段，既考查了学生对这节内容的掌握程度，也为授课教师调整教学方式和内容提供了直接的信息；实验操作过程考核改变了以往只注重结果，而忽视了实际操作过程的考核，而学生是否真正掌握了细胞培养技术往往体现在实验操作过程中。

四、结语

目前高职细胞培养技术教学改革还处于完善的阶段，如何利用有限学时将细胞培养技术中的基础理论、实验技术、前沿进展传授给学生，是一项复杂的系统工程，需要长期努力才能达到真正提高教学质量的目的。在教学中积极探索，打破传统的教学模式，[4]探索适应时展的教学方法； 通过不断的探索改革，力求为学生构建一个脉络清晰、系统性强的细胞培养技术结构体系，[4]培养更多优秀的高级应用型人才，为促进地区经济发展添砖加瓦。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 黄金林，潘志明，陈翔，等.生物技术本科专业开设动物细胞培养技术课程的教学体会[J].中国科技创新导刊，2011，（10）.

[2] 王惠.浅谈多媒体技术在细胞生物学教学中的应用[J].安徽农学报，2006，（13）.

细胞技术论文第8篇

【关键词】 ，黄帝内经

［摘要］ 《黄帝内经》中论述了两千多年前听音辨人的理论和技术，即通过辨别人声的二十五种变化，施以不同的饮食调理与经络调理，从而达到治未病的目的。21世纪初，在基于纳米水平的细胞声学研究中，已初步证明细胞是可以发出声音的。细胞病变时，最先产生声音的变化，故有可能通过细胞声音的变化，尽早发现疾病。此发现与《黄帝内经》中听音辨人的理论，在生命研究的不同水平上不谋而合。纳米技术有可能进入中医基础理论研究之中，从而实现中医研究的现代化。

［关键词］ 黄帝内经; 二十五音; 纳米技术; 细胞声学

Possibility of applying nanotechnology to research on the basic theory of traditional Chinese medicine

ABSTRACT The ancient theory and technology which are related to preventive treatment of disease by dietetic regulation and coordinating meridian according to 25 tones have been developed in the early 21st century. It is proved in sonocytology by nanotechnology that cells are able to produce noise， and the noise will change at first when the cells have any disorders. This theory is in accordance with the one in Huangdi Neijing. The nanotechnology can be introduced into the basic research of traditional Chinese medicine and may contribute to the modernization of traditional Chinese medicine.

KEY WORDS Huangdi Neijing; twentyfive tones; nanotechnology; sonocytology

1 失传两千多年的《黄帝内经》五脏相音理论

《素问・五脏生成篇第十篇》云：“夫脉之大、小、滑、涩、浮、沉，可以指别；五脏之象，可以类推；五脏相音，可以意识……”。《素问・阴阳应象大论第五篇》云：“善诊者，察色按脉，先别阴阳；审清浊，而知部分；视喘息，听音声，而知所苦……”。《灵枢・顺气一日分为四时第四十四》云：“病变于音者，取之经。”《灵枢・五音五味第六十五》详细论述了通过区分人之声音，依据不同的声音施以不同的饮食及经络调理，以期达到治未病的目的。此文两千多年来鲜有研究者，以至明代张介宾在注释时云：“此或以古文深讳，向无明注，读者不明，录者不慎，而左右上下大少五音之间，极易差错，愈传愈谬，是以义多难解晓。不敢强解，姑存其文，以俟后之君子再正。”［1］

2 当代物理声学的研究

辨别声音是传统中医重要的诊断和治疗方法之一。但是，以耳来分辨声音，对医者的个体要求极高，这可能是《黄帝内经》五脏相音诊疗技术失传的重要原因之一。当今，物理声学对个体声音分辨的技术已十分成熟，因此有条件对《黄帝内经》五脏相音技术重新进行科学的研究。

自2002年起，笔者等［2～7］对五脏相音理论进行了整理发掘，利用现代物理声学、电磁学和计算机等技术来分辨二十五音，同时开展了大量的理论及临床应用技术研究，在临床应用中达到了预期的效果。纳米技术是一项现代高科技，利用这一技术研究传统中医基础理论，尤其是《黄帝内经》中的基础理论问题，可能会令许多人疑惑，但目前已成为一个不争的事实。

3 基于纳米技术的细胞声学

2001年，国际著名的纳米技术研究先驱Gimzewski教授得知，离体的心脏活细胞置于营养液中保存时仍会继续跳动。由此他想：如果细胞持续跳动，就会产生振动，这种振动可能是细胞分子运动产生的推力，这种推力在空气中产生压力波，传导至内耳的鼓膜，就成为人所能听见的声音。这种振动虽然很微小，但用特殊的仪器完全可以将其测出。

Gimzewski教授发明的纳米计算机，被吉尼斯纪录确定为世界上最小的计算机。利用他的原子力显微镜（atomic force microscope），可以精确测知单细胞细胞壁上的任何振动，并把它们转换为声音。检测发现：细胞壁以1 000次/s的频率上下波动，波幅平均只有3 nm左右，最高可达7 nm，最小也只有1 nm。1 nm＝1/1 000 000 mm，3 nm相当于15个碳原子叠加在一起。正常状态下，酵母菌细胞的声音始终保持在一个稳定的范围内，相当于音乐的C～D调之间，就像一位中音C的歌手。当用酒精喷洒这些酵母细胞时，它们发出尖叫，振动频率大大升高；当它们垂死时则发出低沉的隆隆声。Gimzewski教授认为这可能是随机的原子运动发出的声音［8］。这些细胞的振动频率在800～1 600 Hz之间，而人的耳朵可以感受20～20 000 Hz的频率，正好可以落入人耳的听觉范围，只不过振幅太小，人无法感觉。Gimzewski教授认为，只需将音量加大，人类就能够听到这些声音。

研究还发现，具有遗传变异的酵母细胞与正常细胞相比，其发出的声音也有轻微的差异。哺乳动物的细胞与酵母细胞的发音也略有不同。因此，科学家们设想，能否根据细胞声音的变化来诊断细胞的病变。Gimzewski教授坦率地承认，他不能肯定这些细胞是否真正地发出声音，它们也可能是吸收了来自其他地方的振动，包括显微镜本身的振动。但是，如果细胞确实发生了振动，这将是一种神奇的、优雅的、新的诊断工具。Gimzewski教授把这一研究领域称为细胞声学（sonocytology）。

4 细胞声学的评价及展望

2004年3月，Gimzewski教授的研究首先发表在Smithsonian杂志上。专家评论认为，这一新信号的发现，将使人类有可能在症状未出现之前，在细胞水平就能“听”出疾病的发生［9］。现代医学是建立在显微镜发明之后才诞生的病理学基础上的一门学科，当时著名的病理学家微耳和（Virchow)宣称，一切疾病都是细胞的疾病。现代医学的最后诊断，还必须依靠病理学。细胞声学的重大意义可能就在于：在细胞还未发生病理学形态改变前，就能提示病变的可能。由此，重温《黄帝内经》中有关声音与疾病的关系，就更令人感到惊奇。

美国Science杂志未发表Gimzewski教授的研究结果之前，德国慕尼黑Ludwig Maximilian大学的Hermann Gaub教授曾说：“Gimzewski教授相信细胞的振动可能有其它来源，必须排除来自细胞外的潜在声源，但‘如果振动源来自细胞内部，这一发现将是革命性的、引人入胜的、难以置信的’”。Gimzewski教授的学生Pelling和Gimzewski教授正在做一系列的测试，以排除在细胞营养液中或由于原子力显微镜探头顶端产生振动源的可能性。美国加利福尼亚大学神经科学和生物物理学家Ratnesh Lal教授在对离体的心脏活细胞进行研究后认为：Gimzewski教授的纳米技术专业是他建立细胞声学的关键。他说：“最终目的是要用这项技术进行诊断和预防疾病，在这个世界上，能够做到这一点的，除Gimzewski教授以外，别无他人。”几个月后，美国Science杂志发表了Gimzewski教授等人的研究论文。

5 别具一格的音乐会

Gimzewski教授的学生Pelling和媒体艺术家Anne Niemetz根据细胞声学的研究结果，在洛杉矶市艺术博物馆举办了一场别开生面、举世无双的音乐会，音乐会的名称为：细胞的黑暗面［10］。进入音乐厅，就如同进入了细胞内部，既有视觉，又有音乐，还可以听见利用原子力显微镜记录下的，经过放大的细胞在各种情况下发出的声音。该音乐会由五个部分组成，以表现整个科学发现的过程：（1）观察；（2）构想来龙去脉的可能方式；（3）通过努力将细胞固有的特性顺应纳入自己特有的整合系统之中，较好地反映细胞情感反应的范围；（4）使它们符合各种环境；（5）细胞所唱的歌必须是原汁原味的，其声响效果未经任何修饰。

6 细胞发声的理论基础

目前最大的困惑可能是：一个单细胞如何具备发声功能，而更令人难以理解的是这种发声功能如何具备临床意义。如果我们能进一步了解细胞的结构，就能充分解答这一问题。

早在1961年，Buckminster Fuller首先提出细胞框架结构理论，认为细胞的结构并无一定尺寸的限制，细胞外层表面可形成完整的张力，具有充分的活力。1969年，Kenneth Snelson在此基础上提出细胞框架有如针形城堡（the needle tower）的理论，即细胞框架由蛋白链组成，它们有的薄、有的厚、有的中空，它们如线、如棒，相互连接在一起，形成一种稳定而柔韧可变的结构［11］。正是由于细胞框架具有完整张力且灵活多变，因此它们行动便捷，可以根据外界环境的变化，如温度、营养物质的浓度、化学物质的改变等种种因素，而改变自己的运动方向，得以生存和繁衍后代。也正是由于这种构造，使细胞表面具有振动的可能，因振动而产生声音，这就是我们在原子力显微镜下所看到的现象。

7 纳米技术进入中医基础理论研究的可能性

Gimzewski教授开创的细胞声学，为我们打开了微观世界中细胞运动的一个场景，并开创了一个新的高科技研究领域：声音与疾病的关系。由此联想到《黄帝内经》中论述的宏观意义上的脏腑的声音、辨色听音察体诊断疾病、以声音区分阴阳二十五人并进行饮食和经络调理以达到治未病的理论，将其与微观的细胞声学理论进行比较，我们发现了两者之间惊人的相似之处。

微观与宏观之间，即从细胞、组织、器官，再到人体，这中间还有许多环节，我们目前还不知道他们之间存在的确切关系，尚有待我们进一步的研究和证实。譬如经络，至今我们仍无法直观确定，只能运用间接手段加以证实。

运用纳米技术研究中医基础理论，将使传统中医基础理论的研究跃入现代科学研究领域的前沿。但愿我们有一天能揭开传统中医的神秘面纱。

［参考文献］

1 张介宾. 类经［M］. 北京: 人民卫生出版社， 1965. 110.

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4 高也陶， 潘慧巍， 吴丽莉. 阴阳二十五人的经络调理［J］. 中华医学研究杂志， 2004， 4(1): 18.

5 高也陶， 时善全， 吴丽莉， 等. 循经传感磁疗贴的磁场强度变化研究［J］. 中华医学研究杂志， 2004， 4(6): 500502.

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9 Wheeler M. Signal discovery?［J/OL］. Smithsonian， March 2004. smithsonianmag.si.edu/smithsonian/issues04/mar04/phenomena.html.

细胞技术论文第9篇

【关键词】动物细胞工程实验 教学改革 研究型大学

【基金项目】由宁夏回族自治区高等学校细胞生物学精品课程（2012年），宁夏回族自治区细胞生物学双语教学示范课程（2011年），宁夏大学细胞生物学精品课程（2009年）资助。

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0244-02

1.引言

宁夏大学是宁夏回族自治区人民政府与教育部共建的综合性大学，国家“211工程”重点建设高校，是我国西部重点建设的一所学校。为把宁夏大学建设成为区域特色鲜明、服务地方能力较强的高水平教学研究型大学，提高办学质量，推进产学研创新，尤为重要。而生物技术专业系宁夏大学生命科学学院重点建设专业。生物技术专业不仅仅是一门新兴学科，更是一门实验性、实践性非常强的学科，为了更好地适应市场经济的社会大环境，对该专业人才培养的要求不仅仅是要有较深厚的理论基础和较宽广的知识面，更要有较强的实验、实践和创新能力。而高素质创新人才的培养则是从事生物技术专业人才培养教育工作者急需探讨和解决的问题。

动物细胞工程实验技术是生物技术专业的一门非常重要的必修课之一，它充当了基础知识与生产实践相结合的桥梁[1]，在生物医药、动物品种改良等方面具有重要的应用价值。该课程的学习对于全面深入掌握生物技术领域中的基本理论和技术具有不可忽视的意义，因此，作为一门专业主干课其实践性和应用性很强。

但其内容繁杂，技术难度大，随着细胞工程实验技术的突飞猛进，应用细胞工程技术可以在细胞和分子水平上改良现有生物品种以及培育新品种[1]，所以，紧密联系生产实践和科学研究最前沿为动物细胞工程实验课特色。而原有的课程体系、实验教学方法等已不能满足日新月异的社会发展需求。因此，要想使同学们真正掌握这门课程的要领，以适应研究型大学的改革需求，培育出高素质的复合型人才，及时更新动物细胞工程实验技术专业课程的教学内容，改进教学方法与手段，对于提高教学效果、培养高素质的专业人才具有十分重要的意义。借鉴于此，本文对该课程的教学改革进行了如下的探讨。

2.教学形式

2.1实验方案设计采取项目申请立项制

在进行《动物细胞工程》理论课程教学时，结合实验需求，安排学生结合自己的兴趣爱好，设计实验方案。比如，在讲述完毕动物细胞与组织培养课程时，要求学生自由组合，结合理论课程设计一个完整的动物细胞系的实验方案。具体内容包括，实验材料的准备以及经费预算，细胞培养相关溶液的配置、细胞原代培养与传代、细胞生长特性的鉴定、细胞的冻存与复苏以及污染的排除，同时包括人员组合以及实验分工。培养学生科研项目立项申请的科研素养，以适应研究型大学的改革需求。

在项目申请中，除了要求学生理清技术路线外，重点要求学生凝练出项目目标以及拟解决的关键问题以及对实验过程可能遇到的问题进行分析和讨论，提出解决方案，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生独立思考解决问题的积极性；同时，通过对实验人员组合和分工的训练，培养了学生团队意识以及互助合作的精神，更为重要的是，克服了传统教学中，所有实验器仪器和材料均由老师准备，而学生只要按照老师指定的实验步骤逐一模仿去做的单一模式的弊端。

项目申请撰写完毕，由教师修改指出实验原则的缺陷，督促学生加以改进，然后，结合学生自由组合分组，进行幻灯片制作，模拟项目立项申请答辩进行交流汇报，由同学和老师充当项目评议专家，重点指出实验设计上的不足，这样在讨论中让学生对自己的实验目的和要求更加明确，实验思路更加清晰[2]。

2.2实验操作注意事项

通过模拟项目立项申请答辩通过后，经教师修改后即可进入实验操作。学生按组进行实验材料、器材的准备，包括对所需器具的清洗和灭菌处理。同时，按实验所需配制试剂，按照实验方案设计进行实验。试验操作除了注意提高无菌操作意识之外，注意生物废弃物的合理排放以及学生自身的安全，树立生物安全意识。在整个实验过程中，实验室均采取开放式的原则，学生可以根据实验需求进入实验室进行实验以及记录观察等。

2.3实验报告论文撰写及问题分析与总结

实验报告论文要求学生严格按照科技论文的格式书写代替传统的实验报告形式。比如建立细胞系实验，在撰写科技论文时要求学生注意以下几个方面：引言部分要求学生除了简单介绍实验原理和目的之外，重点比较动物细胞原代培养与细胞纯化的不同方法，同时写出所选方法的科学理论依据。其次，结果与讨论为重点部分，此部分内容要求学生结合理论知识对实验结果进行分析和总结归纳，分析在实验过程中所遇到的问题，并且分析原因，提出改进办法[2]。这种科技论文的形式取代传统的实验报告，有助于学生撰写科技论文的写作，提高了学生的科研素养以及分析问题解决问题的能力，为创新实验、毕业设计的实施奠定了扎实的基础。实验结束后，对此次实验结果进行归纳总结。对所出现问题中，比较典型的进行详细分析。

3.教学方法

3.1 加强多媒体教学，提高学生学习兴趣

发挥信息化优势，弥补传统教学缺陷，是动物细胞工程实验信息化教学改革的有效途径。动物细胞工程实践性很强，涉及的实验内容很多，如动物细胞的原代培养、传代培养以及冷冻保存技术、细胞融合与单克隆抗体制备技术、动物克隆与核移植技术、胚胎移植技术、胚胎切割技术、转基因动物技术等的一些基本技术操作，一一安排实验或者实践实习，在高等学校不切合实际。所以采用多媒体教学非常重要，通过图片、录像、实验专题片弥补一些实验无法开设的缺陷，开拓学生的眼界。

笔者在动物细胞工程实验的教学中，积极收集多媒体课件、图片、录像等，将新收集的一些图片、照片等添加到课件中，尽量多用图片或照片提高学生的学习积极性。同时利用网络教学平台，将国内外新发表的动物细胞工程实验相关的论文、实验网站等上传到网络系统，供师生学习和科研参考。

3.2 加强学科团队建设和年轻教师的培养，提高授课水平和教学质量

动物细胞工程整合了众多学科的相关内容，跟踪现代生命科学技术的前沿领域，教学难度较大，需要多学科的基础知识。所以，必须有一支结构层次合理、理论知识扎实、专业技能精湛的教师队伍，才能满足教学工作的需要。因此，重视培养教师的治学态度、授课艺术、实践经验以及对现代教育技术手段的应用能力在很大程度上决定了教学的质量和效果。

3.3 重视硬件和平台建设，注重学生动物细胞工程实验实际应用能力和研究创新能力的培养

随着生命科学的发展，对科研条件的要求标准也在提高。动物细胞工程实验是生物技术专业教学、科研的重要技术支撑。所以重视动物细胞工程实验研究平台的建设，对于生物技术学科的发展及我校科研实力的提升具有重要意义。

目前我校西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室，基本满足现有教学和科研的需要。根据学校的优势学科建设情况，开设了细胞系建立等实验内容，以培养学生的实验动手能力，熏陶和培养学生进行科学研究的基本素养。

4.教学质量和效果的评价

通过对动物细胞工程实验教学的改革初探，取得了一定的效果，主要表现在[2-4]：

4.1教师授课的效果

通过近几年的努力，我校细胞工程实验教学的教学团队不断壮大，教师准备充分，授课艺术提高，学生对教师的评价满意度也逐年增加，取得了比较好的教学效果。

从学生上课听讲热情、上课跟随老师的反应、互动以及在实验过程中的动手操作能力、操作细节等方面的观察，教学效果比较理想。

4.2学生的知识掌握情况

通过教学改革，学生的学习兴趣明显提高，除了对理论知识有较为扎实的掌握，更为重要的是，学生能够将理论知识应用到实验实践过程中去，同时，能够运用所掌握的知识分析实验过程中所遇到的问题，即分析和解决问题的能力有所提高。大学生创新实验的设计水平明显提高，学生查阅资料、利用细胞工程的理论和知识解决问题的能力有了显著提高。比如在实验方案设计时，要求学生自己设计实验，通过立项申请的方式确定实验方案，人员比例以及经费预算等各个环节，这就要求学生在实验方案设计的同时，必须理清方案设计的理论依据，同时也培养了学生充分利用网络资源查阅资料、阅读文献的能力。

4.3学生的实验技能掌握情况

学生在开展实验前必须充分应用理论知识和已掌握的技能，完成整个实验，包括实验的设计、实验操作的步骤、仪器和材料的选择、人员分工的协调、结果的分析与讨论以及论文的撰写等。均要求学生要有严谨的科学研究态度，调动了学生的主动性，对于学生科学素质的培养以及综合能力的提高大有裨益。比如，在实验结束后要求学生按照科技论文的形式撰写实验结题报告，训练了学生撰写科研论文的基本功，为学生毕业设计打下坚实的基础，同时使学生具备了从事科学研究的基本素养。

4.4其他方面

通过对动物细胞工程课程的开设，有效的培养了学生的动手能力和逻辑思维能力，一方面，加强了教师和学生之间的交流，增进了师生之间的感情；同时，自由组合立项申请的方式，增强了学生的责任心，提高了学习兴趣，而在实验过程中各同学之间相互协调合作，增进了同学之间团结、互助的精神，团队意识增强。另一方面，这种立项申请的改革实验教学模式，反映了当代科学技术的发展水平，涉及的知识面广。这就要求教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能，还要加强业务学习，不断更新自己的知识，因此，提高了师资队伍的业务水平。

5.存在的问题与改进措施

5.1实验室配套设施尚需进一步完善

由于实验以自由组合的立项申请的形式开展实验，对仪器设备需求加强。

5.2加大与科学研究相结合的力度

实验要求学生自己准备实验材料和试剂，与教师统一准备相比较加大了实验费用开支。因此，加大与科学研究相结合的力度尤为重要。同时，科研和学科的发展密切相关，科研内容又可促进实验教学内容的更新以及教学质量的提高。鼓励学生直接参与教师的科研课题中去，是培养学生自主学习和创新意识的有效途径之一。

如果教师在教学中引用自己的科研成果，以解释实验中的相关问题，使课堂与科学研究的距离拉近，引起学生对该学科的兴趣和更大重视。

6.结语

实验教学与课堂理论教学相比，更有利于培养学生的创新能力。而要真正上好实验课并不是一件容易的事，还有很多问题需要不断地探索和实践。因此，需要教师不断地提高业务水平的同时，更要以极高的热情、更多的精力投入到教学实践过程中。

参考文献：

[1]赵会敏，生物技术专业动物细胞工程课程的改革与思考[J]，广西大学学报（哲学社会科学版），2011，6：172-173.

[2]陈晓明，张建国. 动物细胞工程开放实验教学模式探讨[J]. 现代农业科技，2010，8：23-24.

[3]周俊，刘明，曹海平.浅谈开放式实验教学的优点[J].中小企业管理与科技，2010（1）：107-108.

[4]韩宗先，方平，向邓云.《动物学》开放式实验教学的实践与探索[J].畜牧与饲料科学，2009（9）：135-138.

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