動物實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢范文

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動物實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢

篇1

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)動物學(xué);生物醫(yī)學(xué);動物模型

1實(shí)驗(yàn)動物學(xué)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

由于生物動物學(xué)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢,很多多家都早早進(jìn)行了這方面的研究。英國、美國、日本、法國分別在47、50、53、56年成立生物學(xué)研究方向中心。聯(lián)合國教科文組織與生物科學(xué)協(xié)會以及醫(yī)療科學(xué)國際組織聯(lián)合在1956年成立了國際實(shí)驗(yàn)動物委員會,現(xiàn)今已經(jīng)有45個國家參與。在這些國家努力下,實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的發(fā)展十分迅速,甚至早早就設(shè)立了獨(dú)立的科學(xué)研究部門。研究實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的部門也越發(fā)建立起法律、法規(guī)逐步完善教育、管理、科研。這樣的有組織的發(fā)展,促進(jìn)了有關(guān)生物學(xué)的各方面發(fā)展。美、日等國家更是專門設(shè)立了大規(guī)模獨(dú)立的研究,用于發(fā)展生物實(shí)驗(yàn)。時間來到近些年,很多國家為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的發(fā)展,都設(shè)立的專門的大學(xué)來培養(yǎng)人才。醫(yī)學(xué)院、獸醫(yī)院和很多綜合性的大學(xué)也孕育而生,為了培養(yǎng)專業(yè)的人才,學(xué)校都設(shè)有高水平、大規(guī)模、先進(jìn)性的設(shè)備確保實(shí)驗(yàn)中心的研究工作。動物保護(hù)協(xié)會在動物實(shí)驗(yàn)中也提出:Replacement(替代)、Reduc-tion(減少)、Refinement(優(yōu)化)這三個宗旨。提出實(shí)驗(yàn)中盡可能少地使用動物,如果能另尋它法最好。善待動,物對實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)和管理盡量以最佳條件,使動物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作達(dá)到最佳的方案。我國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的發(fā)展近況:我國實(shí)驗(yàn)動物研究學(xué)起步較晚,1918年元北平中央防疫處剛開始用小白鼠進(jìn)行防疫試驗(yàn)。20世紀(jì)30年代,幾個大城市少數(shù)的科研單位開始進(jìn)行小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)飼養(yǎng)。在解放后實(shí)驗(yàn)動物工作才算正式發(fā)展起來,20世紀(jì)50年代為預(yù)防各大傳染病我國在各地建立起研究單位,并開始大規(guī)模的飼養(yǎng)繁殖。1982年我國科委主持召開全國首次實(shí)驗(yàn)動物科技的會議,正式將實(shí)驗(yàn)動物科技加入規(guī)劃,先后建立起4個國家級實(shí)驗(yàn)動物中心。1987年成立了中國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)會。1988國家科委經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),頒布了《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》。1994年國家技術(shù)監(jiān)督局了實(shí)驗(yàn)動物的國家標(biāo)準(zhǔn),從此我國的生物實(shí)驗(yàn)動物開始走上了科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)的軌道。目前,我國科學(xué)工作者在實(shí)驗(yàn)動物學(xué)方面的研究做了大量工作,當(dāng)然也取得了很大成就。實(shí)驗(yàn)動物的管理?xiàng)l例也愈發(fā)成熟,各級省、市、自治區(qū)都成立了實(shí)驗(yàn)動物管理機(jī)構(gòu)。并各大醫(yī)學(xué)院校設(shè)立了實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程,一些院校還設(shè)立了實(shí)驗(yàn)動物專業(yè),并且招收碩士、博士研究生。中國政府和日本合作開設(shè)中國實(shí)驗(yàn)動物培訓(xùn)中心,培訓(xùn)出了大批良好的人才。我國培訓(xùn)這些人才,都為實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。據(jù)1995年不完全統(tǒng)計(jì),全國生產(chǎn)大鼠、小鼠、豚鼠、兔、犬、猴、地鼠、豬、SPF雞等實(shí)驗(yàn)動物約900萬只。在數(shù)量上大部分地區(qū)基本可以滿足科技工作的需要,實(shí)驗(yàn)動物的生產(chǎn)已開始向企業(yè)化、商品化、社會化方向發(fā)展。

2動物模型的優(yōu)越性

2.1避免在人身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)帶來的風(fēng)險(xiǎn)

臨床試驗(yàn)是最有效果知道試驗(yàn)結(jié)果的醫(yī)學(xué)方式,但是臨床上外傷、中毒等試驗(yàn)研究是十分有難度的。還有急性和慢性呼吸系統(tǒng)疾病等不可能在人身上反復(fù)試驗(yàn)的。因此動物可以作為人類的試驗(yàn)者,在工作人員反復(fù)研究下可以反復(fù)觀察試驗(yàn)體的情況進(jìn)行研究??朔祟愒谘芯恐杏龅降膫惱砗蜕鐣拗茊栴},試驗(yàn)中可能為了試驗(yàn)需要損傷動物器官或處死動物。

2.2可以嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件

臨床上很多疾病是復(fù)雜的,就來一個換有腎臟疾病的病人來說,他也同時患有心臟病或肺臟疾病。即使患有同樣疾病的兩個人也會因自身的特點(diǎn)年齡、性別、體重、健康狀態(tài)等等原因疾病的發(fā)展而產(chǎn)生千差地別的影響。而動物就能克制這些因素的發(fā)生,各方面的因素甚至濕度、溫度、私聊方面都能嚴(yán)格控制。無論是在營養(yǎng)學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、腫瘤學(xué)、環(huán)境等方面,同一時期內(nèi)很難在人身上取得一定數(shù)量的定性疾病材料。動物模型不僅僅在數(shù)量上可以得到滿足,而且還可以通過投服一定劑量的藥物或移植。

2.3有利于全面認(rèn)識疾病的本質(zhì)

臨床研究多會有局限性,病原體的感染會應(yīng)為動物的不同而表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。通過人畜感染患病比較研究,可以研究出同一病原體對不同機(jī)體帶來各種損害、不良反應(yīng)。從中工作人員能發(fā)現(xiàn)某種疾病的本質(zhì),有利于解釋在人體上的病歷變化。動物疾病模型的另一個成效的用途:能仔細(xì)觀察環(huán)境或遺傳因素對疾病發(fā)生后的發(fā)展情況,對于全面地認(rèn)識疾病本質(zhì)有重要意義。

3結(jié)論

篇2

關(guān)鍵詞:分散油污染砂礫原油污染砂礫水頭高度釋放

中圖分類號:F407.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

隨著海上石油開采業(yè)和運(yùn)輸業(yè)發(fā)展,溢油泄漏事故不斷,石油污染成為海洋環(huán)境的一個嚴(yán)重問題。漂浮在海面上的石油通過擴(kuò)散、溶解以及漂移等作用能對社會和海洋生態(tài)環(huán)境等造成巨大的危害。噴灑分散劑[1]是控制溢油海面污染一種常用的方法。它減少溢油表面與海水間的表面張力,使溢油迅速乳化分散到水中。但使用分散劑后形成的化學(xué)分散油會在風(fēng)和海浪作用下遷移至岸邊,污染海岸 [2]。

本文通過沙柱模擬試驗(yàn),研究分散油污染砂礫在海水作用下的動態(tài)釋油規(guī)律。

1材料與方法

實(shí)驗(yàn)材料

(1)海水與砂礫:海水由蒸餾水與海水素配制(鹽度為30‰)而成。砂礫取自青島市匯泉灣沙質(zhì)海岸,用32目與60目的篩網(wǎng)截留(粒徑為0.25~0.56mm),使用前用酸浸泡。

(2)油品:實(shí)驗(yàn)?zāi)M污染用油為原油,取自青島石化廠。其參數(shù)如表1所示。

表1 原油參數(shù)

品名 密度(20℃ g/cm3) 運(yùn)動粘度(20℃ mm2/s) API值

原油 0.987 86.55 11.9

(3)分散劑:經(jīng)中國海事局認(rèn)可的常規(guī)型分散劑。

(4)分散油污砂礫的制備:稱取砂礫500g于干凈燒杯中,將5g輕質(zhì)原油與1g分散劑(溢油量的20%)預(yù)先混溶后倒入此燒杯中,攪拌均勻并風(fēng)干后密閉保存。其污染砂礫含油量為5.02mg/L。

(5)原油污染砂礫的制備:稱取砂礫500g于干凈燒杯中,將5g輕質(zhì)原油與100ml石油醚預(yù)先混溶后倒入此燒杯中,攪拌均勻并風(fēng)干后密閉保存。其污染砂礫含油量為5.02mg/L。

實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

儀器:FA2004N型電子天平;OIL400系列紅外分光測油儀;KH5200超聲清洗器;PY-150振蕩器。

藥品:四氯化碳(AR);無水硫酸鈉。

實(shí)驗(yàn)裝置

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置高為500mm,內(nèi)徑為32mm的有機(jī)玻璃柱。在玻璃柱下端鋪100mm厚的大顆粒石英砂(使用前高溫加熱1h,去除有機(jī)質(zhì))承托層,再裝入分散油污砂礫,填裝高度為30cm,再覆蓋10mm厚的石英砂,如圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置圖

實(shí)驗(yàn)方法

水中石油含量測定:用四氯化碳振蕩萃取兩次后在紅外測油儀下測定。

砂礫含油量測定:采用超聲波2次萃取法提取砂礫中的石油[3]。

砂礫的含油量:

(1)

式中:C—砂礫中油含量(mg/kg);Ci-紅外測油儀測定的含油量(mg/L);V-四氯化碳的定容體積(ml);W-砂礫重量(g)。

石油的釋放率:

(2)

式中:S—油類的釋放率;C0—砂礫初始含油量(mg/kg);Ct—某時刻砂礫的含油量(mg/kg)。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1化學(xué)分散油污染砂礫在沙柱中釋放規(guī)律的初步研究

實(shí)驗(yàn)分為兩組,分別為實(shí)驗(yàn)組和對照組。按上述圖1裝兩根柱。實(shí)驗(yàn)組中裝入化學(xué)分散油污砂礫,對照組為原油污染砂礫,都用清潔海水進(jìn)行淋濾,水頭高度為10cm。定時測下部出水中油的濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在沙柱同一剖面不同深度處(0,10,20,30cm)取砂礫,分析砂礫中殘留油的含量,結(jié)果見圖2和表2。

圖2 油類動態(tài)釋放過程曲線

表2不同深度處砂礫中油的殘留量

由圖2知,兩組沙柱中油的釋放過程都是先快速后慢速:前10h時,下降的速度較快,隨著時間的延長,釋放速度減緩,22h后,出水油的濃度基本穩(wěn)定,且實(shí)驗(yàn)組出水油的濃度大于對照組中的。

由表2知,同一根沙柱不同深度處砂礫中油的殘留量差別不大,實(shí)驗(yàn)組中平均含油量為3330mg/kg,可算出油的平均釋放率為33.67%;對照組中平均含油量為4577mg/kg,其釋放率為8.82%。則分散油污染砂礫中油的釋放率大于原油污染砂礫中油的釋放率。

這可能是因?yàn)椋涸褪谴蠓肿邮杷承晕镔|(zhì),在水中的溶解度很小且比水輕,傳質(zhì)效率比較低,造成其釋放率較低。而化學(xué)分散油污染砂礫中含有分散劑,分散劑的憎水基團(tuán)吸附在原油表面,親水基團(tuán)則伸向水中,這就使原油表面由疏水性轉(zhuǎn)化為親水性的,從而降低了油與海水之間的界面能,使原油的粘度減小,有利于油類在海水中的釋放。

2.2不同水頭高度下分散油污染砂礫釋放規(guī)律的研究

為了研究不同水頭高度下分散油染砂礫的釋放規(guī)律,按圖1方法裝三根柱,并用清潔海水進(jìn)行淋濾,水頭高度分別為3、5、10cm。定時測下部出水中油的濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在沙柱同一剖面不同深度處(0,10,20,30cm)取砂樣,分析砂礫中殘留油的含量,結(jié)果見圖3和表3。

圖3水頭高度的不同對油釋放的影響

表3不同水頭高度作用下砂礫中油的殘留量

由圖3知,水頭高度不影響砂礫中分散油動態(tài)釋放過程,僅對其釋放濃度有所影響。當(dāng)時間相同時,沙柱下部出水中油的濃度隨著水頭高度的增大而增大;此外,在釋放的初始階段,水頭高度越大其下部出水中油的濃度越大,釋放速率也越大。

由表3知,當(dāng)水頭高度分別為3、5、10cm時,分散油污染砂礫中殘留油的平均含量分別4357、4029、3330mg/kg,其對應(yīng)油的釋放量為663、991、1690mg/kg,釋放率為13.21%、19.24%、33.67%。

Hunt[4]等人認(rèn)為釋放速率KN有以下關(guān)系式:

(3)

式中,U為達(dá)西速率,D為擴(kuò)散系數(shù),dN為油滴直徑,N為油滴數(shù)。水頭高度的增加,則速率U增大,水與油類接觸碰撞劇烈,增大了分子之間的碰撞頻率,降低油水表面張力,提高了擴(kuò)散系數(shù)D,同時使dN 減小,因此,釋放速率KN增大,則其釋放量增加。所以,水頭高度的增大能使油的釋放量增加。

3結(jié)論

通過上述研究可以得出以下結(jié)論:

(1)分散油污染砂礫中油的釋放率(33.67%)大于原油污染砂礫中油的釋放率(8.82%)。

(2)高作用水頭能促進(jìn)分散油污染砂礫的釋放。水頭高度分別為3,5,10cm時,其釋放率分別為13.21%、19.24%、33.67%。

參 考 文 獻(xiàn):

[1]夏文香,林海濤,李金成,等.分散劑在溢油污染控制中的應(yīng)用.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(7):39-41.

[2]張海萍,王輝.不同海面狀況海洋石油污染處理方法優(yōu)化配置.海洋技術(shù),2006,25(3):1-6.

篇3

【關(guān)鍵詞】高氧, 早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變,視網(wǎng)膜新生血管,動物模型

【中圖分類號】R774.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-7484(2012)12-0023-02

早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(retinopathy of prematurity, ROP)是指新生兒視網(wǎng)膜血管異常增殖所致的一類疾病,是導(dǎo)致新生兒失明的最重要原因。[1,2]目前,該病的發(fā)病機(jī)制仍不明確。目前國內(nèi)外對于ROP的最佳治療仍局限于對閾值或閾值前病變進(jìn)行光凝或冷凝,盡管如此仍有10%~15%的重癥患兒最終失明[3,4]。因此,深入研究ROP的病理變化和發(fā)病機(jī)制,并采取有效措施阻斷這一關(guān)鍵步驟,必將有利于ROP的治療,對提高早產(chǎn)兒生存質(zhì)量具有重要和實(shí)際的意義。同時在ROP的研究中選擇一種合適的動物模型是ROP研究的重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。1994年Smith等設(shè)計(jì)的小鼠氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病模型方法簡單,可行性好,成功率高,因此該動物模型在ROP研究中得到了廣泛的應(yīng)用。本研究在此基礎(chǔ)上,建立了氧誘導(dǎo)下的簡單實(shí)用的ROP小鼠模型,以便進(jìn)一步研究ROP的發(fā)病機(jī)制及研究其干預(yù)手段。

1 實(shí)驗(yàn)動物和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物

健康C57BL/6J小鼠40只,鼠齡為7天,性別不限,與母鼠共同飼養(yǎng),系清潔級動物。將無毒透明塑料箱的兩端打孔,一端連接氧氣,另一端連接測氧儀,兩端連接處及箱蓋與箱體連接處使用膠帶封閉,塑料箱底鋪石灰顆粒與木屑,保持容器內(nèi)干燥。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動物模型的建立和分組 將其分為兩組:⑴高氧組⑵正常對照組,每組幼鼠數(shù)量為20只,雌雄不限。高氧組的C57BL/J6小鼠出生后第七天,將實(shí)驗(yàn)幼鼠及哺乳母鼠放于塑料箱中暴露于75%氧氣共5天,出生后第12天將小鼠轉(zhuǎn)入正??諝夥块g。至出生后17天將小鼠處死,行眼球病理切片及視網(wǎng)膜鋪片。

1.2.2 病理標(biāo)本制作及視網(wǎng)膜新生血管細(xì)胞核計(jì)數(shù) 小鼠眼球常規(guī)于眼球甲醛固定液中固定,固定48小時候,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,浸蠟,石蠟包埋,做一系列連續(xù)切片,厚度4-6微米,任意選取不包括視的20張病理切片,在低倍鏡下統(tǒng)計(jì)平均每張眼球切片突破視網(wǎng)膜內(nèi)界膜而長入玻璃體內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞核數(shù)。計(jì)數(shù)血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞核時僅計(jì)數(shù)與內(nèi)界膜有聯(lián)系的血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞核。

1.2.3 ADP酶組織化學(xué)法染色的視網(wǎng)膜鋪片 小鼠處死后摘出眼球,置于 10%福爾馬林中 12 小時,在解剖顯微鏡下除去角膜、晶狀體、脈絡(luò)膜及鞏膜。用毛筆掃除玻璃體以及視網(wǎng)膜外層的色素上皮,將游離視網(wǎng)膜以視為中心放射狀對稱剪為4瓣,自來水沖洗 12 小時,在 37℃水浴箱中用 3%胰蛋白酶消化 7 小時,行ADP 酶組織化學(xué)法染色,封片后行光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)果并照相。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)以統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS16.0進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( x±s)表示,采用兩組獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析方法比較各組突破視網(wǎng)膜內(nèi)界膜的血管內(nèi)皮細(xì)胞核數(shù)目。以P≤0.05為差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組視網(wǎng)膜血管形態(tài)的改變 正常對照組的視網(wǎng)膜鋪片中,視網(wǎng)膜血管基本成熟,視網(wǎng)膜血管自視盤發(fā)出,向周邊呈放射狀均勻分布,血管走行直,分支較少且結(jié)構(gòu)清晰,周邊部視網(wǎng)膜血管網(wǎng)結(jié)構(gòu)清晰,可見到少量無灌注區(qū)。視網(wǎng)膜血管可見分深淺兩層。淺層血管呈放射狀分支分布,深層血管呈多角形網(wǎng)狀形態(tài),兩層血管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)通過螺旋形的交通動脈互相連接。高氧組可見視盤發(fā)出的大血管管徑變細(xì),分支減少,走行僵直,視網(wǎng)膜中央可見大片無灌注區(qū),視網(wǎng)膜血管喪失了正常的放射狀結(jié)構(gòu),有大量的視網(wǎng)膜新生血管,血管分布紊亂、走行迂曲,周邊部血管密度增高,且淺層血管網(wǎng)及大部分深層血管網(wǎng)廣泛閉塞??梢娧軡B漏現(xiàn)象。兩組的視網(wǎng)膜血管形態(tài)有很大的不同。

2.2 視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞核計(jì)數(shù) 正常對照組鼠齡為17天的視網(wǎng)膜組織切片中,內(nèi)界膜清晰、連續(xù),未發(fā)現(xiàn)或僅在少數(shù)切片中見到視網(wǎng)膜內(nèi)界膜附近玻璃體內(nèi)的血管內(nèi)皮細(xì)胞核,平均每張切片中為1.2±0.75個。高氧組鼠視網(wǎng)膜組織切片中顯示視網(wǎng)膜表面高低不平,神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層與神經(jīng)纖維層出現(xiàn)大量新生血管,可見到較多突破內(nèi)界膜的血管內(nèi)皮細(xì)胞核,單獨(dú)或成簇出現(xiàn),有些甚至形成毛細(xì)血管腔,平均每張切片中新生血管內(nèi)皮細(xì)胞核數(shù)為34.58±6.15個,與正常對照組相比,差異有非常顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3 討論

早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(retinopathy of prematurity, ROP)是造成嬰幼兒失明的最常見疾病,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國每年有2000萬新生兒出生,其中早產(chǎn)兒發(fā)生率為10%~15%,即每年約有200~300萬早產(chǎn)兒出生,按一般的ROP發(fā)病率估計(jì),我國每年將有約40~60萬早產(chǎn)兒發(fā)生不同程度的ROP,每年至少約4~6萬名早產(chǎn)兒受到失明的威脅[5],因此ROP一直是眼科醫(yī)師防盲治盲的重點(diǎn)課題。眼部的生理發(fā)育在胚胎早期視網(wǎng)膜沒有血管,由玻璃體動脈供應(yīng)營養(yǎng)。胎齡4個月時視網(wǎng)膜血管由視盤開始發(fā)育,逐漸向周邊發(fā)展。胎齡34-36時血管發(fā)育到達(dá)鼻側(cè)周邊部分,直至40-42周,視網(wǎng)膜顳側(cè)血管才發(fā)育成熟。因此,早產(chǎn)嬰兒其周邊視網(wǎng)膜血管尚未發(fā)育,在高氧的刺激下容易誘發(fā)新生血管的產(chǎn)生,這是早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的發(fā)病基礎(chǔ)。[3]我們的臨床統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒胎齡越小,體重越輕的ROP的發(fā)病率越高。[6]目前ROP真正的發(fā)病機(jī)制還不清楚,研究認(rèn)為在高濃度氧環(huán)境中促使早產(chǎn)兒未發(fā)育成熟的視網(wǎng)膜血管收縮、閉塞, 視網(wǎng)膜組織相對低氧, 從而引起一系列細(xì)胞因子,最主要是VEGF的分泌增加,促使異常的新生血管大量生成,導(dǎo)致出血即牽拉性視網(wǎng)膜脫離的嚴(yán)重并發(fā)癥。

為探究ROP的發(fā)病機(jī)制和治療方法,建立具有相似的典型病理特征并且重復(fù)性高的動物模型是保證后期研究工作結(jié)果客觀可靠的前提條件。目前,國內(nèi)外也有許多實(shí)驗(yàn)通過制作ROP鼠模型對ROP的治療進(jìn)行研究。Penn等[7]將新生鼠放在不同的氧環(huán)境中,制作視網(wǎng)膜新生血管的模型,以期通過類固醇達(dá)到治療ROP的目的。Rabinowitz等[8]用43例野生型幼鼠進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)組出生后5天接觸750ml/L的氧氣,隨后5天接觸室內(nèi)空氣(相對缺氧),對照組從出生一直接觸室內(nèi)空氣,從而制作出ROP動物模型。1994年Smith等[9]將7日齡的C57BL/6J小鼠先置于75%氧濃度中飼養(yǎng)5天,然后在空氣中繼續(xù)飼養(yǎng),通過低分子右旋糖酐熒光素灌注法觀察視網(wǎng)膜血管形態(tài),以眼球病理切片中玻璃體腔內(nèi)新生血管的內(nèi)皮細(xì)胞核數(shù)目來定量分析新生血管程度,結(jié)果100%的小鼠在17日齡和21日齡之間出現(xiàn)了視網(wǎng)膜新生血管,從而建立了重復(fù)性好、可定量研究的氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變小鼠模型。鼠類生理性視網(wǎng)膜血管發(fā)育在出生后2周,新生小鼠的視網(wǎng)膜血管發(fā)育程度相當(dāng)于孕齡為 4~5 個月的早產(chǎn)兒,小鼠出生后 7 天視網(wǎng)膜發(fā)育尚不完全,移至高氧環(huán)境中血管發(fā)生痙攣、閉塞,形成無灌注區(qū),移至常氧條件后無灌注區(qū)發(fā)生缺血缺氧,產(chǎn)生新生血管,17 至 21 天后視網(wǎng)膜新生血管達(dá)到高峰,因此是一種成熟可靠的動物模型?;谏鲜鎏匦?,我們選擇遺傳背景一致的近交系C57BL/6J小鼠,在其出生后 7 天放置于高氧環(huán)境中,此時是小鼠的玻璃體血管基本退行,而視網(wǎng)膜血管發(fā)育尚未成熟,因此相對缺氧剌激后的血管增生性反應(yīng)主要為視網(wǎng)膜血管的增生,這樣可以最大限度的減少計(jì)算視網(wǎng)膜血管增生時的誤差。動物模型成功的主要因素在于氧氣濃度的穩(wěn)定及持續(xù),氧濃度過高實(shí)驗(yàn)動物死亡率將上升,氧濃度過低,實(shí)驗(yàn)動物的視網(wǎng)膜新生血管形成機(jī)率將減少,不利于ROP模型的建立。另外,飼養(yǎng)箱中保持干燥密閉,避免嘈雜,對實(shí)驗(yàn)動物的存活率有一定的影響。我們的實(shí)驗(yàn)證實(shí),經(jīng)高氧誘導(dǎo)后的小鼠視網(wǎng)膜新生血管成功建立,從視網(wǎng)膜鋪片中可以清楚了解視網(wǎng)膜血管的形態(tài)和分布,組織切片也表明高氧組突破視網(wǎng)膜內(nèi)界膜的血管內(nèi)皮細(xì)胞核數(shù)遠(yuǎn)高于對照組,導(dǎo)致新生血管長入玻璃體,最終引起早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變。

本研究中我們通過高氧誘導(dǎo)小鼠視網(wǎng)膜產(chǎn)生新生血管,其發(fā)育的生理過程與早產(chǎn)胎兒相似,產(chǎn)生了類似于ROP病變的表現(xiàn),為進(jìn)一步研究ROP的發(fā)病機(jī)制和治療奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),通過此方法可以得到存活率高,穩(wěn)定性及重復(fù)性好的ROP實(shí)驗(yàn)動物模型。

參考文獻(xiàn):

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[5] 北京早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變流行病學(xué)調(diào)查組.北京早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變篩查和高危因素分析.中華眼底病雜志, 2008; 24(1): 30-34.

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[9] Smith LE,Wesolowski E,Mclellan A,et al.Oxygen-induced retinopathy in the mouse. Ivest Ophthalmol Vis Sci 19941;35:101-111

篇4

關(guān)鍵詞: 初中物理教學(xué) 課外實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基礎(chǔ),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是物理教學(xué)活動的基礎(chǔ)。在物理教學(xué)活動過程中,實(shí)驗(yàn)既是重要的教學(xué)內(nèi)容,又是有效的教學(xué)方法和手段。與理論知識的講授活動相比,實(shí)驗(yàn)活動更加直觀,更容易揭示物理概念、規(guī)律,然而,實(shí)驗(yàn)活動對于時間和空間的要求比理論教學(xué)要高得多。以往,物理實(shí)驗(yàn)多由教師組織,在實(shí)驗(yàn)室開展,由于教學(xué)時間和實(shí)驗(yàn)資源的限制,實(shí)驗(yàn)課的開課率常常達(dá)不到要求,因此,適當(dāng)開展一些課堂以外的實(shí)驗(yàn)活動加以補(bǔ)充,就成了非常有必要的事情了。通過課外實(shí)驗(yàn)活動,可以有效拓寬物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)空間,不僅如此,課外物理實(shí)驗(yàn)在內(nèi)容和形式上也更加豐富靈活,更容易吸引學(xué)生的興趣、拓寬學(xué)生的思維和眼界。初中階段是學(xué)生系統(tǒng)接觸物理知識的起步階段,這個階段的學(xué)生無論是知識基礎(chǔ)還是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ际钟邢蓿c課堂實(shí)驗(yàn)相比,課外實(shí)驗(yàn)缺少教師的引導(dǎo)和監(jiān)管,對學(xué)生個人綜合能力提出更高的要求。因此,對于教師來說,如何引導(dǎo)學(xué)生順利有效地開展課外物理實(shí)驗(yàn)就成了一個不小的挑戰(zhàn)。為了保證課外實(shí)驗(yàn)活動的質(zhì)量和效果,筆者認(rèn)為,初中課外實(shí)驗(yàn)活動的開展應(yīng)當(dāng)注意以下問題。

一、注意實(shí)驗(yàn)方法和安全教育

物理實(shí)驗(yàn)的順利完成需要一定的實(shí)驗(yàn)方法和技巧,教師要想讓學(xué)生在課外順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動,就要保證學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。因此,在日常物理教學(xué)活動中,教師要有意識地對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和技巧的教育,通過語言講解、演示實(shí)驗(yàn)等手段,讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。另外,在課外實(shí)驗(yàn)過程中,由于沒有教師的指導(dǎo)和監(jiān)管,實(shí)驗(yàn)安全問題也是一個不容忽視的問題。為了保證實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的順利實(shí)現(xiàn)和學(xué)生的人身安全,在每一次課外實(shí)驗(yàn)活動之前,教師都要認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)安全教育,讓學(xué)生盡量遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)。

二、注意實(shí)驗(yàn)活動的小型化

初中學(xué)生在物理知識基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫嫔刑幱诨A(chǔ)階段,再加上本身年齡較小,在開展課外實(shí)驗(yàn)時,如果開展的實(shí)驗(yàn)活動過難,內(nèi)容和過程過于復(fù)雜,則在缺少教師的及時指導(dǎo)下,實(shí)驗(yàn)很難取得預(yù)期的效果,長此以往,容易打擊學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的自信。因此,教師在組織學(xué)生開展課外實(shí)驗(yàn)的時候,尤其是剛開始的時候,一定要選擇一些相對簡單的小型實(shí)驗(yàn)活動。例如,光的直線傳播實(shí)驗(yàn),將一張紙卷成筒狀,在陽光或者小燈泡后面產(chǎn)生影子,從而說明光是直線傳播的(性質(zhì));又比如,在演示慣性現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,可以將一張小紙條或者一塊平滑的布條放在筆帽、杯子等物品下面,然后迅速抽出壓在下面的小紙條或者布條,上面的筆帽或者杯子原封不動地立在那里,從而說明慣性的存在。類似的例子在物理實(shí)驗(yàn)中有很多,這些實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是簡便,容易操作,并且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常突出,在課外多開展一些類似的小實(shí)驗(yàn),對于學(xué)生形成物理概念、理解物理規(guī)律具有非常好的效果。

三、注意實(shí)驗(yàn)活動的趣味性

與課堂實(shí)驗(yàn)相比,學(xué)生在課后開展課外實(shí)驗(yàn)活動往往對學(xué)生自覺性的要求更高,學(xué)生在缺少教師監(jiān)督的情況下,是否愿意做實(shí)驗(yàn),是否愿意認(rèn)真地做實(shí)驗(yàn),這個問題至關(guān)重要。在沒有教師的監(jiān)督下,怎樣才能讓學(xué)生自覺主動地完成實(shí)驗(yàn)?zāi)??這要求實(shí)驗(yàn)本身能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生足夠的吸引力,因此,教師在設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)活動的時候,要盡量設(shè)計(jì)一些具有一定趣味性、能夠吸引學(xué)生主動完成的實(shí)驗(yàn),這樣才能保證課外實(shí)驗(yàn)效果。例如,紙杯燒水實(shí)驗(yàn),當(dāng)教師告訴學(xué)生用紙杯可以將水燒沸時,大多數(shù)學(xué)生都持懷疑和不可思議的態(tài)度,這個現(xiàn)象顯然與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相違背,于是,在好奇心的驅(qū)使下,很多學(xué)生都愿意課下嘗試,看看究竟紙杯能不能把水燒開。由此可見,比起教師的強(qiáng)行命令,實(shí)驗(yàn)本身的吸引力更能有效保證課外實(shí)驗(yàn)的有效性。

四、鼓勵學(xué)生自制器材

與設(shè)備器具齊全的實(shí)驗(yàn)室相比,課外實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴玫降膶?shí)驗(yàn)器具十分有限,即使學(xué)生能夠配備一些基本的實(shí)驗(yàn)器材,但初中階段的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繁多,種類多樣,再加上很多物理實(shí)驗(yàn)都帶有一定的即興性。例如,在做某一道練習(xí)題的時候,可能需要做個小實(shí)驗(yàn),這個時候要求專業(yè)的實(shí)驗(yàn)工具是很不現(xiàn)實(shí)的。因此,教師要從學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn)的開始階段,就有意識地培養(yǎng)他們自制工具,學(xué)會利用身邊器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的意識和能力,這樣不僅能拓寬實(shí)驗(yàn)活動的范圍,還能有效培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在做彩虹實(shí)驗(yàn)的時候,需要用到的噴霧器就可以通過自制的方法獲得,材料很容易獲得,只需要一支圓珠筆、一個塑料瓶及一小塊鐵皮就可以了,具體制作方法如下:把圓珠筆拆開,卸下筆桿和筆芯(一定是用完的筆芯),然后用鉗子把筆芯的金屬頭拔掉,得到一個塑料管,接下來把鐵皮拿過來做成一個支架,保持筆桿與筆芯成直角,并盡量使筆桿和筆芯的端口靠近,這時候,再把塑料瓶的蓋子上打上兩個小圓孔,孔的大小以能插入圓珠筆芯為宜,然后把圓珠筆芯插入其中一個小孔,另外一個小孔就作為進(jìn)氣口。這樣,一個簡單的噴霧器就完成了。接下來,學(xué)生就可以利用這個簡單的噴霧器演示彩虹實(shí)驗(yàn)了。

課外實(shí)驗(yàn)活動可以大大增加學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,能夠?qū)φn堂實(shí)驗(yàn)的不足進(jìn)行有效的補(bǔ)充,因此,課外實(shí)驗(yàn)活動是物理教學(xué)活動中不可或缺的一部分。當(dāng)然,與課堂物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比,課外物理實(shí)驗(yàn)帶有更多的不確定性,并且會給教師帶來更為繁重的工作量。因此,初中教師要在以后的教學(xué)活動中多開動腦筋,多積累一些課外實(shí)驗(yàn)活動經(jīng)驗(yàn),努力提高課外實(shí)驗(yàn)活動的質(zhì)量,讓學(xué)生在多樣化的課外實(shí)驗(yàn)中提高多方面的能力和素質(zhì),更好地實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科素質(zhì)教育的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn):

[1]賈海芝.指導(dǎo)初中物理課外小實(shí)驗(yàn)活動的實(shí)踐研究[D].首都師范大學(xué),2005.

篇5

【關(guān)鍵詞】 中藥莪術(shù)油

摘要:【目的】探討莪術(shù)油、鴉膽子油經(jīng)血管介入Beagle犬前列腺治療前列腺增生癥(BPH)的有效性、安全性和可行性,并建立前列腺體積X(cm3)與最大藥物灌注量Y(mL)之間的回歸方程。【方法】采用Seldingers 技術(shù),對成年Beagle犬經(jīng)股動脈插管至前列腺動脈進(jìn)行莪術(shù)油、鴉膽子油、碘油栓塞劑灌注,估計(jì)前列腺腺體內(nèi)血管床的最大容量;組間比較采用方差分析及回歸分析。【結(jié)果】3種介入藥物組之間術(shù)前前列腺體積及灌注量間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>005);莪術(shù)油與鴉膽子油栓劑介入前前列腺體積X與最大藥物灌注量Y之間存在直線回歸關(guān)系(=0001+01401X),即平均每10cm3前列腺組織的最大介入藥物灌注量估計(jì)為14mL。術(shù)后72h各實(shí)驗(yàn)組前列腺組織均發(fā)生了不同程度的缺血性改變:單純結(jié)扎非藥物灌注側(cè)前列腺組織以炎性水腫為主;碘油灌注側(cè)前列腺組織出現(xiàn)局灶性壞死,腺體數(shù)量減少,腺體內(nèi)襯上皮結(jié)構(gòu)不清;鴉膽子油、莪術(shù)油灌注側(cè)前列腺組織均出現(xiàn)大片壞死,腺體結(jié)構(gòu)消失,僅殘存腺體輪廓?!窘Y(jié)論】莪術(shù)油、鴉膽子油經(jīng)血管介入Beagle犬前列腺治療BPH是有效、安全和可行的,最大藥物灌注量(Y)與前列腺體積(X)之間存在直線回歸關(guān)系。

關(guān)鍵詞:前列腺增生/中藥療法;前列腺增生/病理學(xué);莪術(shù)油/投藥和劑量; 鴉膽子油/投藥和劑量;回歸分析;疾病模型,動物

迄今為止,手術(shù)仍然是治療前列腺增生癥(BPH)的主要方法。但BPH患病人群的高齡問題使得手術(shù)治療有一定的局限性,而目前使用藥物及其他非手術(shù)療法尚缺乏滿意的療效。因此,我們提出開展微創(chuàng)中藥介入治療前列腺增生癥的設(shè)想。本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)前列腺增生類似于良性腫瘤,血液供應(yīng)增加是腫瘤良性增生的基礎(chǔ)條件,而前列腺大小與血供成正比等前列腺解剖和生理、病理特點(diǎn)而設(shè)計(jì)[1,2],以期考察在栓塞前列腺動脈主干、阻斷前列腺主要血供的同時,采用超選擇插管至前列腺動脈,灌注油性中藥進(jìn)入前列腺組織,并用計(jì)量控制的方法,明確前列腺體積X(cm3)與最大藥物灌注量Y(mL)之間的關(guān)系,確定中藥經(jīng)血管介入前列腺的安全性;以及通過介入油性中藥使前列腺微循環(huán)阻塞,減少其他側(cè)枝循環(huán),以達(dá)到使前列腺組織缺血萎縮的目的。

1 材料與方法

11 實(shí)驗(yàn)動物

健康成年比格犬(Beagle)15只,由廣州醫(yī)藥工業(yè)研究所動物場提供,合格證號2000b013。

12 分組方法

將實(shí)驗(yàn)動物隨機(jī)分為3組,分別為莪術(shù)油與碘油1∶1混合栓塞劑組(簡稱莪術(shù)油+碘油組)、鴉膽子油與碘油1∶1混合栓塞劑組(簡稱鴉膽子油+碘油組)、單純碘油栓塞劑組(簡稱單純碘油組)。

13 儀器

數(shù)字血管減影儀(DSA):Siemens SG\CF2000型,德國西門子公司產(chǎn)品。

14 實(shí)驗(yàn)方法

用戊巴比妥(1mg/kg)將Beagle犬麻醉后,固定在手術(shù)臺上,取仰臥位,由下腹正中(旁)切口入路做剖腹探查,進(jìn)入盆腔后逐步分離,分別找到膀胱、前列腺以及雙側(cè)髂內(nèi)動脈,并解剖出膀胱下動脈,給予保留;結(jié)扎除膀胱下動脈以外的髂內(nèi)動脈血管各分支,DSA監(jiān)視下做雙側(cè)股動脈插管,經(jīng)髂外、髂總、髂內(nèi)動脈,直達(dá)膀胱下動脈和前列腺動脈。解剖膀胱、前列腺,測量前列腺體積,并取少量前列腺組織活檢。以預(yù)先置入的前列腺動脈插管為標(biāo)志,將其近端主干動脈(包括膀胱下動脈)的其他側(cè)枝鉗夾,以防止灌注藥物返流導(dǎo)致異位栓塞,并確保所有灌注藥物進(jìn)入前列腺血管床,同時在DSA監(jiān)測下逐漸注入油性栓塞劑,以發(fā)現(xiàn)碘油混合栓塞劑返流作為腺體內(nèi)血管床被灌滿的標(biāo)志而停止注藥,所注入的液體量即被認(rèn)為是腺體內(nèi)血管床容量。拔除血管內(nèi)導(dǎo)管,做雙側(cè)前列腺動脈結(jié)扎,觀察30~60min無出現(xiàn)異位栓塞(缺血壞死)為成功,依次縫合腹壁各層,送回動物房飼養(yǎng)。術(shù)后72h解剖狗,摘除前列腺,觀察其外觀、體積(前列腺體積=前后徑×橫徑×縱徑×52%)、重量、平滑肌、血管等的變化,再將前列腺標(biāo)本送病理檢查。最大灌注量的計(jì)算:單側(cè)藥物介入者為單側(cè)灌注量乘2所得;雙側(cè)介入成功者為兩側(cè)藥物灌注量相加之總和。手術(shù)選擇雙側(cè)或單側(cè)前列腺動脈灌注油性藥物根據(jù)術(shù)中前列腺血管大小實(shí)際情況決定,其中單側(cè)灌注藥物者均為對側(cè)血管較細(xì)不能進(jìn)行超選擇插管所致。所有實(shí)驗(yàn)動物中,單純左側(cè)栓塞者6例,單純右側(cè)栓塞者7例,雙側(cè)栓塞者2例,因血管細(xì)小無法介入側(cè)行單純結(jié)扎術(shù)。

15 統(tǒng)計(jì)分析方法

3組介入前前列腺體積及最大灌注量組間比較采用方差分析,估計(jì)不同中藥油栓介入最大灌注量與前列腺體積關(guān)系采用回歸分析,并估計(jì)最大灌注量的95%的容許區(qū)間。

2 結(jié)果分析

21 不同中藥混合油栓與單純碘油栓介入Beagle犬前列腺的描述性分析

結(jié)果見表1和表2。表1 各組介入前后前列腺體積及藥物最大灌注量比較(略)表2 各組介入前前列腺體積和最大灌注量的回歸分析(略)

表1、表2顯示,介入前體積、介入后體積及最大灌注量3組間經(jīng)方差分析,差異均無顯著性(均P>005)。對3組的介入前前列腺體積X(cm3)與最大灌注量Y(mL)進(jìn)行回歸分析及回歸效果的檢驗(yàn),結(jié)果3組介入前前列腺體積(cm3)與最大灌注量(mL)存在直線回歸關(guān)系,回歸效果檢驗(yàn)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<005);莪術(shù)油、鴉膽子油混合栓劑與單純碘油3組回歸方程比較差異有顯著性(P<005)。進(jìn)一步對回歸方程進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果表明莪術(shù)油、鴉膽子油栓劑分別與單純碘油組間有顯著性差異(P<001),但莪術(shù)油栓劑與鴉膽子油栓劑兩回歸方程比較差異無顯著性(P>005),將中藥兩組合并后建立回歸方程,其回歸方程有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<001)。介入前平均前列腺體積為2216cm3,平均中藥混合油栓最大灌注量為3105mL。

根據(jù)所求回歸方程,按介入前的前列腺體積(cm3),估計(jì)中藥油栓的最大灌注量的95%的容許區(qū)間為30164~31636mL,即平均每10cm3前列腺組織,估計(jì)平均中藥油栓最大灌注量為14mL。

22 術(shù)后觀察

221 術(shù)后72h前列腺外觀

單純結(jié)扎非藥物灌注側(cè)前列腺有不同程度的炎性水腫,未見壞死征象;單純碘油灌注側(cè)前列腺水腫,有大小不等的瘀黑斑塊,呈區(qū)域性壞死;莪碘混合藥物灌注側(cè)和鴉碘混合藥物灌注側(cè)前列腺均出現(xiàn)明顯水腫,顏色瘀黑,呈明顯壞死表現(xiàn),且與單純結(jié)扎側(cè)分界線清晰。

222 術(shù)后72h前列腺病理學(xué)檢查結(jié)果

①單純結(jié)扎非藥物灌注側(cè):腺體呈現(xiàn)囊狀擴(kuò)張,腺體內(nèi)襯上皮為柱狀、立方及扁平,部分上皮脫落,腺腔內(nèi)可見少許炎性滲出物;間質(zhì)纖維組織增生,可見少許淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、組織細(xì)胞浸潤。

②單純碘油灌注側(cè):腺體的數(shù)量減少,內(nèi)襯上皮結(jié)構(gòu)不清;間質(zhì)的毛細(xì)血管內(nèi)皮增生,血管擴(kuò)張充血;纖維組織疏松水腫,有少許炎性細(xì)胞浸潤。

③鴉膽子油栓灌注側(cè):腺體形態(tài)結(jié)構(gòu)消失,只有殘存的腺體輪廓;腺上皮細(xì)胞核固縮,壞死脫落,管腔變小或消失;間質(zhì)纖維紅染無結(jié)構(gòu)。

④莪術(shù)油栓灌注側(cè):腺體的形態(tài)結(jié)構(gòu)消失,可見殘存腺體輪廓及殘存腺上皮輪廓,腺體內(nèi)充滿紅染無結(jié)構(gòu)物質(zhì)。

3 討論

31 藥物計(jì)量、濃度與安全性

對3組介入前的前列腺體積、最大灌注量進(jìn)行組間比較,差異無顯著性(P>005)。3組油栓最大灌注量與術(shù)前前列腺體積均存在直線回歸關(guān)系(P<001),但兩種中藥油栓組回歸方程與單純碘油組方程比較,差異均有顯著性(P<005),而兩種中藥油栓組回歸方程差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>005),可以認(rèn)為中藥莪術(shù)油混合油栓與鴉膽子油混合油栓灌注Beagle犬前列腺體積、灌注容量相同,所建回歸關(guān)系僅限于本動物實(shí)驗(yàn),是否適用于其他介入藥物有待于進(jìn)一步的研究。在藥物的濃度配比上,為不影響碘油造影效果前提下,本實(shí)驗(yàn)所有介入藥物均與造影劑(碘油)以1∶1的最大比例濃度配成[5],動物實(shí)驗(yàn)中未出現(xiàn)不良反應(yīng)。其次,在操作方面,所有藥物灌注量的控制均以直視下出現(xiàn)藥物返流為停止給藥標(biāo)志,由于預(yù)先結(jié)扎或鉗扎了其他分支,有效地防止了異位栓塞,所有實(shí)驗(yàn)動物均未見腹腔及下肢血管出現(xiàn)異位栓塞的缺血現(xiàn)象,保證了實(shí)驗(yàn)動物的安全。

32 結(jié)果對比分析

實(shí)驗(yàn)動物前列腺外觀及病理檢查結(jié)果顯示:單純結(jié)扎非藥物灌注側(cè)以充血水腫為主要表現(xiàn),未見壞死征象;介入藥物灌注側(cè)均出現(xiàn)不同程度的壞死,說明采用超選擇插管至前列腺動脈、灌注油性藥物栓塞前列腺內(nèi)微循環(huán)二級血管,可明顯減少其他側(cè)支循環(huán)建立,達(dá)到阻斷前列腺內(nèi)部血供,使前列腺局部發(fā)生缺血萎縮的目的,這較單純結(jié)扎前列腺動脈主干(相當(dāng)于前列腺動脈一級栓塞)更為有效。中藥灌注側(cè)其外觀壞死的范圍及病理所見對腺體結(jié)構(gòu)的破壞程度均遠(yuǎn)大于單純碘油灌注組,中藥灌注組兩組之間灌注量差異無顯著性。本實(shí)驗(yàn)采用《中國藥物大辭典》中載錄的莪術(shù)油和鴉膽子油[2]作為介入中藥制劑,此2種介入藥物在臨床上已被廣泛地運(yùn)用于肝癌、腎癌的肝動脈和腎動脈栓塞治療,療效確切,且副反應(yīng)少[4]。本實(shí)驗(yàn)用于介入治療BPH,不但能達(dá)到使前列腺動脈及前列腺內(nèi)微循環(huán)二級血管栓塞,防止側(cè)支循環(huán)形成的目的,而且具有較強(qiáng)的腐蝕贅疣、直接殺傷增生組織細(xì)胞、促使細(xì)胞凋亡等作用[3-5],為促使前列腺增生組織的壞死萎縮、加快增生細(xì)胞的凋亡發(fā)揮了直接的作用。

術(shù)后72h實(shí)驗(yàn)動物的前列腺體積、重量均較術(shù)前增大,考慮因介入術(shù)后短期內(nèi)摘除前列腺,使得前列腺充血水腫較壞死萎縮占優(yōu)勢所致,但3組術(shù)前與術(shù)后體積、重量比較差異均無顯著性。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞:工業(yè)機(jī)器人;運(yùn)動控制系統(tǒng);模型;算法;設(shè)計(jì)

     Research and design of motion control system for industrial robot

                                      Lai Shiwu  Shenzhen Maxvision Technology Co.,Ltd Shenzhen Guangdong 518040

Abstract: the industrial robot has the advantages of stable quality, adjustable speed, anti fatigue and other advantages, but also can replace the human to complete the task of higher risk coefficient. It is widely used, not only can improve the production efficiency, but also can improve product quality, reduce production costs, reduce the labor pressure of workers. Motion control system of industrial robot is set electronic, mechanical, computer hardware and software, artificial intelligence sensor a variety of advanced technologies have function personification of the mechanical and electronic device, is also an important research direction in the current industrial production of electromechanical integration technology development. With the rapid development of social economy and information science and technology, the production process is subject to various factors, such as electric, magnetic, etc., all of which put forward higher requirements to the product parameters of industrial robots. In particular the design plan of the industrial robot must fully reflect the industrial robot motion control system is how to deal with anti-interference and stable performance of the system is maintained, thus ensuring the efficient movement of the industrial robot control. This is also one of the problems faced by the current stage of the development of industrial robot technology.

Key words: industrial robot; motion control system; model; algorithm; design

 

工業(yè)機(jī)器人以其高效率、多功能、可替代人類從事高危工作、多自由度操作、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)勢,被工業(yè)、醫(yī)療等行業(yè)廣泛采用。就工業(yè)實(shí)踐應(yīng)用而言,運(yùn)動控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵組成。如果在設(shè)計(jì)階段無法獲得建模對象的完整且準(zhǔn)確的信息,勢必會影響工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)過程中控制算法的選擇,很有可能導(dǎo)致運(yùn)動控制模型建立的失敗。

 

1工業(yè)機(jī)器人的組成與運(yùn)動控制模型的建立

工業(yè)機(jī)器人的組成相當(dāng)復(fù)雜,包括硬件和軟件兩類部件。

硬件共有機(jī)械手、控制器、驅(qū)動器、末端執(zhí)行器、傳感器五個部分。機(jī)械手,又稱操作臂,由連桿、活動關(guān)節(jié)與其他部件共同構(gòu)成的機(jī)器人主體部分;控制器,機(jī)器人發(fā)出信號、操縱執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成指令內(nèi)容并反饋信息的裝置部分。一般通過MCU、DSP等微控芯片聯(lián)合外圍設(shè)備,創(chuàng)新控制算法編程來達(dá)到對機(jī)械手的精準(zhǔn)操作;驅(qū)動器,是機(jī)器人的主要動能部分。接收控制器傳遞的信號,再根據(jù)信號操作機(jī)器人的運(yùn)動,常見類型有伺服電機(jī)、氣缸及液壓缸等;末端執(zhí)行器,是機(jī)器人關(guān)節(jié)的最后連接部分,屬直接用于操作的功能性部件;傳感器,裝置于機(jī)器人內(nèi)部,接收外部信息,控制機(jī)器人行動,也同外界溝通。

軟件包含控制算法程序、人機(jī)交互界面、集合的應(yīng)用子程序以及工業(yè)機(jī)器人專用的接口程序。

 

2工業(yè)機(jī)器人控制算法的結(jié)構(gòu)類型

就國內(nèi)現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)而言,擴(kuò)展性達(dá)不到,無法滿足工業(yè)生產(chǎn)對機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的高通用度的需求。為動態(tài)穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動控制,擴(kuò)大工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,需要對工業(yè)機(jī)器人采用較多的控制算法的結(jié)構(gòu)類型作簡要梳理。

迭代控制算法。有開閉環(huán)迭代控制算法、高階迭代、具有遺忘因子的迭代、濾波型迭代、前饋—反饋迭代和最優(yōu)迭代控制算法。為保證運(yùn)動控制系統(tǒng)的收斂性,需要在迭代控制算法中找到效益更好的矩陣。這要求技術(shù)研發(fā)人員不斷豐富模型知識,具體操作起來工作量過大,計(jì)算不便,且容易形成對數(shù)學(xué)模型分析的過度依賴。工業(yè)機(jī)器人對于運(yùn)動控制系統(tǒng)的收斂速度與精準(zhǔn)度要求嚴(yán)格,尤其是在完成軌跡跟蹤等強(qiáng)耦合非線性環(huán)境下的工程作業(yè)。因此,有研究提出了系統(tǒng)的反饋輔助型的帶變增益迭代控制算法,通過具體課題項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)性研究,數(shù)據(jù)推演,得出了該控制算法的收斂性條件,雖然實(shí)驗(yàn)條件有限、研究不夠成熟,但仍然對工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的研究具有一定可操作性的實(shí)際應(yīng)用價值。

復(fù)合控制算法。結(jié)合了傳統(tǒng)控制算法和現(xiàn)代控制算法,亦稱之為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—PID復(fù)合控制技術(shù),通過PC端對收集到的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,以穩(wěn)定性和動態(tài)性雙重檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來保證工業(yè)機(jī)器人對于伺服速度與準(zhǔn)確性的訴求。

 

2工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)具體方案設(shè)計(jì)時,基本依從以下步驟分模塊進(jìn)行:

2.1硬件

    以多自由度機(jī)器人為工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)載體,采用分級梯式設(shè)計(jì)理念。初級將PC機(jī)納入到控制器的第一順位選擇對象,其擁有的極速運(yùn)行非常有利于多自由度機(jī)器人對于高靈敏度與智能化的運(yùn)動控制要求?;谇捌跀?shù)據(jù)搜集、整理與分析,精準(zhǔn)地做到人機(jī)交互、優(yōu)化運(yùn)動軌跡和分階段匹配任務(wù)等工作。第二階段通過伺服控制電機(jī)發(fā)出的指令信號,把PC總線與8位單片機(jī)無縫對接,實(shí)現(xiàn)無障礙數(shù)據(jù)交流通訊,將多自由度機(jī)器人的運(yùn)動裝置進(jìn)每部伺服電機(jī)速度和雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中去,使指令信號借助伺服電機(jī)放大,有效激活工業(yè)機(jī)器人各組成部件所對應(yīng)的編碼器,確保位置信號實(shí)時以太網(wǎng)精準(zhǔn)地反饋。綜合考慮機(jī)器人硬件系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)行的條件,選用主頻1.2赫茲。最大內(nèi)存擴(kuò)展為32G的嵌入式工控機(jī)存儲器,其功能強(qiáng)大而穩(wěn)定性高的中央處理器,足以完全適應(yīng)工業(yè)機(jī)器人硬件控制的要求。

2.2軟件

    工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì),包括PC端工控機(jī)與伺服器控制軟件兩個組成部分。PC端核心模塊采用穩(wěn)定性較高的芯片組與外部存儲接口處理器,為運(yùn)動控制系統(tǒng)的有效操作提供了前提條件。工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行作業(yè)時,通過模塊間協(xié)議通信來采集工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動信息,根據(jù)運(yùn)動事情發(fā)送信號指令,實(shí)現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人活動方向、活動位置、活動質(zhì)速的實(shí)時監(jiān)測。在數(shù)字信息網(wǎng)絡(luò)中的通信,基本上由TCP協(xié)議管控工業(yè)機(jī)器人各個部分的仿真聯(lián)調(diào)信息交換,均采用C語言編寫指令程序,有利于保證控制系統(tǒng)的擴(kuò)展性與可遷移性。工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制軟件在設(shè)計(jì)用戶界面時,充分利用QMainWindow類圖形模塊來構(gòu)建軟件用戶操作界面的整體框架,最大化實(shí)現(xiàn)各個模塊之間的數(shù)據(jù)信息交互。首先通過上下位機(jī)通訊模塊的建立與正常運(yùn)轉(zhuǎn),獲取可控制機(jī)器人操作桿、活動關(guān)節(jié)等各個部分活動的編碼器函數(shù)值,并將運(yùn)動控制信號命令存儲在控制器卡內(nèi)。其次利用信息編輯處理模塊對工業(yè)機(jī)器人命令控制卡析出的信號指令,進(jìn)行代碼管理與檢測。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人操作臂末端停留角度與態(tài)勢,通過機(jī)器人運(yùn)動學(xué)正解與逆解的運(yùn)算來奠定運(yùn)動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分對工業(yè)機(jī)器人的目的性驗(yàn)證,從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人多自由度的軌跡運(yùn)動規(guī)劃。再次,工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的人機(jī)交互設(shè)計(jì),主要用途有三:一是顯示作用,用于用戶查看輸入數(shù)據(jù)及顯示數(shù)據(jù)的動態(tài)更新,便于操作,提高工作效率;二是教學(xué)作用,考慮工業(yè)機(jī)器人可能遇到的復(fù)雜作業(yè)情況,模式設(shè)定以后,可借助再現(xiàn)模式復(fù)原操作場景動作;三是管理作用,設(shè)定機(jī)器人主要參數(shù)及界面訪問密碼,針對工業(yè)機(jī)器人的操作態(tài)勢、作業(yè)情況、系統(tǒng)控制狀態(tài)顯示重要信息,便于用戶操作。

2.3測試

    為驗(yàn)證工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的控制算法是否科學(xué)合理實(shí)用,對機(jī)器人各組成部件的管控、軟硬件系統(tǒng)的操作運(yùn)行展開測試。多自由度工業(yè)機(jī)器人與復(fù)合控制算法的結(jié)合相對比較理想。在大量的實(shí)驗(yàn)操作過程中,工業(yè)機(jī)器人對運(yùn)動控制系統(tǒng)發(fā)出的傳感數(shù)據(jù)與規(guī)劃指令響應(yīng)迅速,動作執(zhí)行精確度較高,反應(yīng)時差基本上處在運(yùn)動控制系統(tǒng)的預(yù)估范圍之內(nèi),屬于穩(wěn)定形態(tài)的誤差。這也得益于復(fù)合控制算法的優(yōu)勢。再通過基礎(chǔ)運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出,對工業(yè)機(jī)器人在實(shí)地作業(yè)時遇到的突況進(jìn)行精準(zhǔn)處理。測試順利完成后,根據(jù)預(yù)演的運(yùn)動控制效果,對運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行必要調(diào)整,將其并入工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動控制研究的整體規(guī)劃中,圓滿實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果。

   

【參考文獻(xiàn)】:

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【作者簡介】

篇7

【關(guān)鍵詞】 氧氣驅(qū)動霧化吸入; 老年骨折; 護(hù)理

中圖分類號 R453 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1674-6805(2014)30-0100-03

目前醫(yī)院收治的有吸煙史的老年骨折患者越來越多,骨折后如采用手術(shù)治療可明顯縮短臥床時間,減少并發(fā)癥的發(fā)生,有利于骨折的盡早恢復(fù)[1]。由于有吸煙史患者肺功能較差、手術(shù)操作的刺激以及植物神經(jīng)功能的失衡,術(shù)后易出現(xiàn)肺部并發(fā)癥[2]。筆者所在醫(yī)院骨科針對吸煙指數(shù)≥300的老年骨折患者,不論有否合并慢性阻塞性肺病,術(shù)前2~3 d均應(yīng)用布地奈德聯(lián)合復(fù)方異丙托溴銨霧化吸入治療,配合有效的護(hù)理措施,明顯減少了嚴(yán)重肺部并發(fā)癥的發(fā)生,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年3月-2014年1月筆者所在醫(yī)院收治的吸煙指數(shù)≥300(吸煙指數(shù)=每天吸煙支數(shù)×吸煙年數(shù))的老年骨折臥床患者72例,年齡68~91歲,平均(78±9)歲,均為男性,其中髖部骨折67例,腰椎骨折5例。所有患者均無心、肝、腎功能障礙,亦無感染性休克、低血壓等,給予擇期手術(shù)治療。按隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)將患者分為對照組(A組)和觀察組(B組),兩組患者年齡、骨折分類、病情嚴(yán)重度比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

A組患者術(shù)前準(zhǔn)備完善后即行手術(shù)治療,術(shù)后予以常規(guī)護(hù)理,出現(xiàn)咳嗽、咳痰困難等癥狀遵醫(yī)囑予以霧化吸入。B組患者入院后,主治醫(yī)生與責(zé)任護(hù)士即對其病情、以往身體狀況、合并癥以及有無潛在的并發(fā)癥進(jìn)行全面詳細(xì)地評估,尤其注重了解有無長期吸煙史并計(jì)算吸煙指數(shù)。該組患者術(shù)前給予霧化吸入2~3 d, 2次/d,每次20 min,術(shù)后繼續(xù)霧化吸入,5~7 d為一療程。采用北京吉納高新醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的型號為QW15氣動霧化吸入器,有口含式和面罩式兩種型號。霧化吸入液為吸入用布地奈德混懸液(規(guī)格2 ml/支,商品名:普米克令舒)加復(fù)方異丙托溴銨混懸液(2.5 ml/支,商品名:可比特),用藥量根據(jù)每個患者的吸煙病史以及原有呼吸道疾病的嚴(yán)重程度個體化,一般劑量為兩種藥物各一支。氧氣采用筆者所在醫(yī)院中心供氧設(shè)備。霧化前后做好相應(yīng)的護(hù)理措施,主要包括以下幾個方面。

1.2.1 操作前護(hù)理 (1)環(huán)境準(zhǔn)備:保持病區(qū)溫濕度適宜、整潔、安靜,相對濕度50%~60%,室溫20 ℃~22 ℃,禁止將易引起過敏的花卉及其他物品放在室內(nèi)。(2)心理護(hù)理:老年患者精神緊張,不易合作,尤其是初次治療者常拒絕合作。對于首次接受霧化吸入的患者應(yīng)耐心詳細(xì)介紹霧化吸入的意義并演示吸入方法;也可請做過該治療的同室病友現(xiàn)身說法,爭取患者配合。由于老年患者本體弱多病,又遭遇骨折創(chuàng)傷,多數(shù)患者易產(chǎn)生悲觀、煩躁等情緒,護(hù)士指導(dǎo)治療的同時,時刻給予患者心理上的安慰與開導(dǎo),使其樹立恢復(fù)正常生活的信心,并堅(jiān)決戒煙。告知患者或家屬在氧氣驅(qū)動霧化吸入過程中,嚴(yán)格遵守嚴(yán)禁接觸煙火及易燃品等注意事項(xiàng)。(3)的選擇:一般不取仰臥位,因仰臥位減少了潮氣量,影響治療效果[3];對下肢骨折、體力允許者應(yīng)取坐位,坐位能使吸入的藥液沉積到肺泡及終末細(xì)支氣管;腰椎骨折應(yīng)將床調(diào)整為頭高腳低位;髖部骨折取半臥位,但不可超過90°;對無力咳嗽或身體虛弱的患者可取側(cè)臥位,抬高床頭30°,提高呼吸深度;髖部骨折的患者盡量避免側(cè)臥,若取側(cè)臥位時,一定要取健側(cè)臥位,兩腿之間和后背要墊枕頭,以保持患肢外展中立位。安置好后,要清除患者口鼻腔分泌物。(4)霧化器的選擇:能夠配合深呼吸的老年患者易接受口含式,霧化前指導(dǎo)患者掌握呼吸要領(lǐng):吸入前緩慢呼氣,然后雙唇含住口含器緩慢深吸氣,吸氣末停留5 s,呼氣時,盡量用鼻緩慢呼氣,如此反復(fù)使藥液達(dá)到遠(yuǎn)端的支氣管。因布地奈德與異丙托溴銨治療慢性鼻炎有效,故有慢性鼻炎的患者建議使用面罩,此時患者只需平靜呼吸即可,不需患者深吸氣或呼氣。(5)氧流量的調(diào)節(jié):首先檢查霧化吸入器有無破損、裂縫,中心供氧管道氧氣輸出是否通暢,然后把裝有藥液的霧化器與中心供氧管道連接,再次檢查連接是否正確、緊密,有無漏氣,再調(diào)節(jié)氧流量,待霧氣噴出后再讓患者配戴面罩。調(diào)節(jié)氧流量時,應(yīng)從低到高,找出患者無不適感且能接受的氧流量值。針對心理不適應(yīng)產(chǎn)生憋氣的患者,起始氧濃度不宜過大,以3~4 L/min為宜,待患者適應(yīng)1~2 min后,再逐漸調(diào)整氧流量為5~6 L/min,不超過8 L/min。氧流量過小,影響藥物的吸入與分散;氧流量過大則會導(dǎo)致患者咽喉部不適,也易導(dǎo)致霧化器與流量表連接處脫管。囑患者及家屬不要擅自調(diào)節(jié)氧流量。氧氣濕化瓶內(nèi)不加蒸餾水,保持瓶內(nèi)干燥。

1.2.2 操作中護(hù)理 霧化過程中經(jīng)常巡視,密切觀察患者的神志、呼吸、心率、SpO2變化,始終保持呼吸道通暢,鼓勵并協(xié)助患者進(jìn)行有效咳嗽咳痰?;颊叱霈F(xiàn)呼吸急促、心率加快、面色青紫等表現(xiàn)時應(yīng)立即停止霧化吸入,迅速予以叩背、吸痰,并給予吸氧,同時通知醫(yī)生給予相應(yīng)處理,待癥狀完全緩解再進(jìn)行霧化吸入,直到藥液用完。對咳痰者應(yīng)注意觀察痰的顏色、性質(zhì)和量。對不適應(yīng)、難以堅(jiān)持吸入的患者,可采用間歇吸入法。霧化過程中應(yīng)做好眼睛保護(hù)措施,避免使眼睛接觸到藥液或氣霧,特別是青光眼傾向的患者。

1.2.3 操作后護(hù)理 加強(qiáng)口、鼻、咽的護(hù)理,每次霧化完后要清潔面、頸部,囑患者用溫開水反復(fù)漱口,或每天用 2%碳酸氫鈉溶液漱口三次,以防止口腔二重感染。經(jīng)霧化后,支氣管痙攣解除,痰液被稀釋,此時輕叩患者背部,有利于痰液排出。方法為五指并攏,向掌心微彎曲,呈空心掌,腕部放松由下而上、由外側(cè)向內(nèi)側(cè),后背應(yīng)避開雙腎區(qū)及脊柱。為腰椎骨折患者叩背時要用強(qiáng)力腰圍固定好骨折處,掌握好叩擊力度,以免加重創(chuàng)傷處疼痛。霧化器做到專人專用,用后放入500 mg/L含氯消毒液中浸泡30 min,然后清潔,晾干備用。濕化瓶每天更換消毒。

1.2.4 健康指導(dǎo) 住院期間指導(dǎo)患者每日做呼吸功能鍛煉:腹式呼吸及縮唇呼氣。上身能活動者鼓勵其做擴(kuò)胸動作,以增加肺活量。鼓勵患者多飲水,每日飲水>2000 ml,以避免痰液黏稠。有前列腺增生的男性患者霧化用藥后若有解尿困難要及時告知。

1.3 觀察指標(biāo)

于術(shù)后3 d觀察兩組患者日均咳痰量并比較術(shù)后肺部感染和肺不張的發(fā)生例數(shù)。痰量的劃分依據(jù)為:晝夜痰量為1~50 ml者為少痰;50~100 ml者為中等量痰;100 ml以上者為咳大量痰。另外,由于有些患者無力將痰咳出,筆者亦根據(jù)肺部聽診的濕啰音(偶聞少許濕啰音、兩肺散在濕啰音、兩肺滿布濕啰音)將其區(qū)分少量、中量、大量痰。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用SPSS 16.0對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,比較采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用字2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

B組所有患者均能配合治療,未發(fā)生霧化吸入的不良反應(yīng),術(shù)后發(fā)生4例肺炎并發(fā)癥,少量痰患者例數(shù)及并發(fā)癥例數(shù)與A組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),詳見表1和表2。

表1 兩組患者咳痰量比較 例(%)

組別 少量痰 中量痰 大量痰

A組(n=36) 6(16.67) 19(52.78) 11(30.56)

B組(n=36) 23(63.87)* 11(30.56) 2(5.56)

*與A組比較,P<0.05

表2 兩組患者肺部并發(fā)癥發(fā)生率比較 例(%)

組別 肺炎 肺不張 并發(fā)癥總數(shù)

A組(n=36) 11(30.56) 3(8.33) 14(38.89)

B組(n=36) 4(11.11)* 2(5.55) 6(16.67)*

*與A組比較,P<0.05

3 討論

長時間吸煙的老年患者呼吸道常有隱匿性炎癥且多并有慢性氣管、肺部病變[4],長時間吸煙也可使呼吸道無癥狀患者的肺通氣功能、通氣儲備功能同時下降,氣道阻力增加[5]。該類別患者骨折后又因較長時間的臥床及被動,極容易引起肺部感染、肺不張甚至呼吸衰竭等并發(fā)癥。因此,預(yù)防呼吸道并發(fā)癥的治療措施尤為重要。表1結(jié)果顯示吸煙指數(shù)≥300的老年骨折患者術(shù)前采用布地奈德聯(lián)合復(fù)方異丙托溴銨霧化吸入,可減少患者咳痰量并預(yù)防呼吸道并發(fā)癥的發(fā)生。布地奈德是目前臨床應(yīng)用最廣泛的吸入性糖皮質(zhì)激素,有較高的糖皮質(zhì)激素受體結(jié)合力,抗炎作用強(qiáng),能有效抑制氣道中免疫細(xì)胞活性,減少炎性介質(zhì)釋放,降低氣道高反應(yīng)性,減少腺體分泌,減輕黏膜水腫[6-7]。復(fù)方異丙托溴銨是異丙托溴銨和硫酸沙丁胺醇的復(fù)合制劑,具有舒張大、中、小氣道,達(dá)到減輕臨床癥狀,改善肺通氣功能的目的。兩者聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同作用,療效更顯著,副作用少[8]。

氧氣驅(qū)動霧化吸入是物理治療與化學(xué)治療相結(jié)合的祛痰、消炎、局部用藥手段,已成為臨床廣泛應(yīng)用的一種治療方式。它利用氧氣氣流使藥液形成霧狀,再由呼吸道吸入達(dá)到治療的目的,具備操作簡單、藥物直達(dá)病灶、局部病灶藥物濃度高、安全性好、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)[9]。在氧驅(qū)動霧化吸入治療過程中,可持續(xù)充足的供給患者氧氣,使血氧飽和度保持在正常水平,吸入的氣體對患者呼吸道刺激性較小,患者無不適感[10-11]。觀察B組患者治療結(jié)果同樣顯示霧化吸入治療有效安全,無一例不良反應(yīng)的發(fā)生。

老年人骨折后失去自主能力,加之創(chuàng)傷疼痛對全身狀況影響較大,都希望盡早手術(shù)以使骨折愈合,減輕身心上的痛苦,往往不能認(rèn)同術(shù)前霧化吸入的治療方法。做好霧化吸入的護(hù)理能提高老年患者對自身病情的認(rèn)識,使其保持良好的心態(tài)積極配合治療。通過霧化吸入的護(hù)理,患者也掌握了呼吸鍛煉及有效咳嗽的方法,使之有效地清除呼吸道分泌物,對于提高手術(shù)耐受性、預(yù)防術(shù)后肺部并發(fā)癥、促進(jìn)術(shù)后恢復(fù)有重要作用。

總之,氧驅(qū)動布地奈德聯(lián)合復(fù)方異丙托溴銨霧化吸入在有長期吸煙史的老年骨折患者圍手術(shù)期的應(yīng)用治療方案具有較大的臨床優(yōu)勢,配合精心細(xì)致的護(hù)理,對于保證治療的安全性和有效性具有積極意義。

參考文獻(xiàn)

篇8

[關(guān)鍵詞]人參莖葉提取物; 石菖蒲; 在體單向腸吸收

[Abstract]To investigate the changes in intestinal absorption of ginsenosides Rg1, ginsenosides Re and ginsenosides Rd after combined administration of Ginseng Radix et Rhizoma extract and Acori Tatarinowii Rhizoma, in order to confirm whether the combined administration is scientific and rational, and provide experimental basis for pharmaceutical studies of the formula. Anin vivosingle-pass perfusion method was performed to study the effect of various concentrations of ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd on the intestinal absorption at duodenum, jejunum, ileum and colon. The concentrations of ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd were determined by RP-HPLC.The absorption rate constant (Ka) and the apparent absorption coefficient(Papp) of ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd were calculated.The result showed that ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd had a high absorption rate on upper portion of the small intestine. The drug concentration had not significantly impact on the absorption rate, suggesting that ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd were absorbed via passive diffusion.Volatile oil of Acori Tatarinowii Rhizoma had obvious effect in enhancing intestinal absorption of ginsenosides Rg1, ginsenosides Re, ginsenosides Rd, indicating that the combined administration of Ginseng extract and Acorus tatarinowii Schott is scientific and rational.

[Key words]extracts of Ginseng Radix et Rhizoma; Acori Tatarinowii Rhizoma;in vivosingle-pass perfusion method

doi:10.4268/cjcmm20162124

中t方劑中有使用“藥引子”的歷史,即在君臣配伍時添加使藥作為“藥引”起到“引藥上行”“助藥效”之作用,而芳香類中藥因其辛香走竄之性多作為使藥應(yīng)用到臨床組方中,如冰片、石菖蒲等。復(fù)方金思維來源于臨床經(jīng)驗(yàn)方,主要以人參莖葉提取物配伍石菖蒲治療老年癡呆癥。人參莖葉具有大補(bǔ)元?dú)狻采褚嬷荹1]之功效,為方中君藥。人參皂苷 Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd是人參的主要活性成分,現(xiàn)代研究表明其具有改善記憶功能[2]、抗腫瘤抗衰老[3-4]、抗菌抗病毒[5]、促進(jìn)細(xì)胞增殖[6]等作用。其腸道吸收受其自身性質(zhì)、胃腸道酸性環(huán)境、場內(nèi)菌群、肝臟首過效應(yīng)等多重因素的影響,口服生物利用度很低[7-10]。石菖蒲為方中使藥,具有芳香開竅、引藥上行的作用,揮發(fā)油是其有效成分。現(xiàn)代研究表明其在治療阿爾茨海默病方面具有確切療效[11-12],對腦自由基損傷有保護(hù)作用,并提高血腦屏障通透性。人參莖葉提取物配伍石菖蒲后能否改善有效成分的腸吸收情況,是處方設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

課題組前期對復(fù)方金思維的藥效學(xué)研究,確定了最佳提取工藝,并根據(jù)臨床給藥的需要制成顆粒劑。對于口服給藥劑型來說,藥物的腸吸收特性能直接反應(yīng)口服后的吸收效果。因此本文擬根據(jù)處方配比,采用大鼠在體腸吸收模型研究人參莖葉提取物及配伍石菖蒲后有效成分的吸收動力學(xué)特征探討人參莖葉提取物中人參皂苷 Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd的吸收機(jī)制及配伍石菖蒲后的腸吸收變化情況,旨在為復(fù)方金思維的制劑研制提供生物藥劑學(xué)依據(jù)。

1 材料

Agilent 1260高效液相色譜儀;DDB-300電子蠕動泵(上海之信儀器有限公司);TGL-16G飛鴿離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);VORTEX-5旋渦混合器(江蘇海門其林貝爾儀器制造有限公司);賽多利斯 BSA 224S型電子分析天平(北京賽多利斯公司)。

人參皂苷Rg1對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號110703-201430);人參皂苷Re對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號110754-201425);人參皂苷Rd對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號111818-201302);人參莖葉提取物(南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司);石菖蒲揮發(fā)油(處方量石菖蒲經(jīng)水蒸氣蒸餾,至油量不再增加);乙腈(Sigma,色譜純),甲醇(Sigma,色譜純),娃哈哈純凈水,其他試劑為分析純。

SD大鼠,雄性,220~240 g,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司,許可證編號SCXK(京)2012-0001。

2 方法

2.1 試液配制

2.1.1 Krebs-Ringers營養(yǎng)液的配制 參考文獻(xiàn)[13]配制Krebs-Ringers營養(yǎng)液。

2.1.2 腸循環(huán)液的配制 灌流液A:分別精密稱取人參莖葉提取物125,250,500 mg于250 mL量瓶中,K氏液溶解并稀釋至刻度,作為低、中、高濃度的藥物腸灌流液。

灌流液B:精密稱取人參莖葉提取物250 mg于250 mL量瓶中,另取50 μL石菖蒲揮發(fā)油,用50 μL乙醇溶解后加入量瓶中,K氏液溶解并稀釋至刻度,作為石菖蒲揮發(fā)油配伍中濃度人參莖葉提取物的腸灌流液。

2.1.3 對照品儲備液的配制 精密稱取人參皂苷Rg1 10 mg,人參皂苷Re 15 mg,人參皂苷Rd 10 mg,置25 mL量瓶中,用K氏液溶解并稀釋至刻度,搖勻,得人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd對照品儲備液。

2.2 灌流液樣品處理方法

吸取灌流液1 mL,加入甲醇3 mL沉淀蛋白,吸取上清液,氮?dú)獯蹈桑? mL甲醇復(fù)溶,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,濾液作為供試品溶液。

2.3 c灌流液中人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd的含量測定

2.3.1 色譜條件 CAPCELL PAK C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相乙腈(A)-水(B),梯度洗脫,0~28 min,20% A,28~58 min,20%~39% A,58~60 min,39% A;檢測波長203 nm;柱溫30 ℃;流速1.5 mL?min-1。對照品溶液及灌流供試品溶液的色譜圖見圖1。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 分別精密量取人參皂苷Rg1、人參皂苷Re及人參皂苷Rd對照品儲備液0.5,1,2,4,6,8 mL于10 mL量瓶中,用空白腸灌流液稀釋并定容至刻度,分別得到一系列質(zhì)量濃度的人參皂苷Rg1、人參皂苷Re及人參皂苷Rd對照品溶液,按2.2項(xiàng)下方法處理,測定峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo)(Y),濃度為橫坐標(biāo)(X),進(jìn)行線性回歸。人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd的回歸方程分別為Y=1.338 2X-2.030 3,r=0.999 9;Y=1.390 3X-2.706 9,r=0.999 9;Y=1.92X-4.720 1,r=0.999 9。表明人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd分別在20.26~405.20,25.02~500.40,20.26~405.20 mg?L-1與峰面積線性關(guān)系良好。

2.3.3 精密度試驗(yàn) 分別精密稱取人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd對照品適量,用空白腸灌流液稀釋至不同倍數(shù),得低、中、高(人參皂苷Rg1依次為81.04,162.08,324.16 mg?L-1,人參皂苷Re依次為100.08,200.16,400.32 mg?L-1,人參皂苷Rd依次為81.04,162.08,324.16 mg?L-1)3個質(zhì)量濃度的對照品溶液,按2.2項(xiàng)下方法處理,每個濃度重復(fù)進(jìn)樣3次,低濃度組人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd的RSD分別為1.4%,1.2%,0.40%,中濃度組RSD分別為1.5%,2.0%,1.1%,高濃度組RSD分別為0.40%,0.50%,0.80%,表明儀器精密度良好。

2.3.4 回收率試驗(yàn) 取大鼠空白腸液1 mL,分別加入1 mL低、中、高濃度的人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd對照品溶液,按2.2項(xiàng)下方法處理分析測定,計(jì)算回收率,低濃度組人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd分別為96.61%,97.26%,96.38%,中濃度組分別為98.22%,98.68%,97.91%,高濃度組分別為96.37%,96.48%,96.78%,RSD均小于5.0%,符合藥動學(xué)試驗(yàn)要求。

2.4 人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd在空白腸灌流液中的穩(wěn)定性研究

用空白腸灌流液配制 1.0 g?L-1的人參莖葉提取物溶液3 份,37 ℃水浴孵育4 h,分別于0,0.5,1,2,3,4 h取樣,按2.2項(xiàng)下方法處理,分析比較不同時間的濃度變化。結(jié)果在37 ℃水浴中放置4 h,樣品中人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd的RSD分別為1.1%,1.3%,1.5%,灌流液樣品基本穩(wěn)定(RSD

2.5 蠕動泵管路的物理吸附情況考察

以灌流液A,37 ℃水浴恒溫,于體外空循環(huán)3 h,在0,0.25,0.5,1,2,3 h取樣測定,考察人參Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd在蠕動泵管路的吸附情況。結(jié)果人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd的RSD分別為0.50%,0.20%,1.7%,說明管路對樣品中人參皂苷Rg1、人參皂苷Re、人參皂苷Rd沒有吸附(RSD

2.6 大鼠在體單向腸灌流試驗(yàn)

大鼠手術(shù)[14]后,以37 ℃預(yù)熱的生理鹽水以1 mL?min-1沖凈腸內(nèi)容物,排凈生理鹽水,用預(yù)熱37 ℃的灌流液以0.2 mL?min-1灌流30 min平衡,收集流出液并開始計(jì)時,于15,30,45,60,75 min收集灌流液,并精確稱量流出液質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)束后,參考文獻(xiàn)方法[14]測量腸段長度及內(nèi)徑。

2.7 吸收動力學(xué)參數(shù)的計(jì)算

參考文獻(xiàn)[14]采用重量法計(jì)算藥物吸收速率常數(shù)Ka和表觀吸收系數(shù)Papp。

2.8 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),當(dāng)P

3 結(jié)果

用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA檢驗(yàn),結(jié)果表明在0.5~2.0 g?mL-1,藥物質(zhì)量濃度對人參莖葉提取物中人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd在小腸的吸收速率沒有顯著性影響,吸收機(jī)制為被動擴(kuò)散。人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd在各腸段的吸收速率常數(shù)大?。菏改c≈結(jié)腸>空腸≈回腸,表明其在小腸上端吸收較好。配伍石菖蒲揮發(fā)油后,可使人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd的Ka分別增加7.8,6.3,3.8倍,表明石菖蒲揮發(fā)油對其小腸吸收有明顯的促吸收效果,見表1~4。

4 討論

復(fù)方金思維是中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)方,治療老年癡呆癥療效顯著。人參莖葉提取物為方中君藥,石菖蒲為使藥。配伍石菖蒲后能否改善方中主要有效成分人參莖葉皂苷的腸道吸收是本研究的主要內(nèi)容。

本試驗(yàn)首先采用大鼠在體單向腸灌流模型對人參莖葉提取物單味組吸收動力學(xué)特征進(jìn)行了初步探究,證實(shí)人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd的腸內(nèi)吸收機(jī)制為被動擴(kuò)散,提示可將含人參皂苷Rg1,Re,Rd的藥物設(shè)計(jì)成藥物緩釋系統(tǒng),且在小腸上端吸收較好的成分可以通過靶向給藥技術(shù)(如漂浮、黏附滯留技術(shù)等)提高制劑的生物利用度。

人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd是君藥人參莖葉的主要成分,石菖蒲揮發(fā)油是方中使藥石菖蒲的主要成分,文獻(xiàn)報(bào)道,中藥揮發(fā)性成分對相伍成分的吸收及生物利用度存在不同程度的影響[15],多有促透劑的作用,能促進(jìn)其他藥物成分的吸收[16]。本試驗(yàn)利用大鼠在體腸灌流模型考察配伍石菖蒲后人參皂苷Rg1,人參皂苷Re,人參皂苷Rd在小腸不同腸段的吸收情況,試驗(yàn)結(jié)果顯示,石菖蒲對人參皂苷Rg1,Re,Rd的小腸吸收具有明顯的促進(jìn)作用,這符合文獻(xiàn)結(jié)果的推斷,也驗(yàn)證了復(fù)方金思維配伍的合理性。究其作用機(jī)制,動物實(shí)驗(yàn)證明[17]芳香開竅藥不僅自身具有良好的細(xì)胞通透性,還能促進(jìn)其他藥物在某些器官組織的細(xì)胞通透性。另外,胡@等[18]證實(shí)了石菖蒲作為使藥可“醒腦開竅”的藥理作用,其作用機(jī)制是使內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接松弛,導(dǎo)致血腦屏障通透性增加,因而可以提高腦組織中配伍藥物的含量。該研究提示石菖蒲促進(jìn)人參皂苷在腸道的吸收機(jī)制也可能與此類似,石菖蒲可能通過調(diào)節(jié)胃腸道多肽激素或緊密連接蛋白,使胃腸壁細(xì)胞間緊密連接松弛,通透性增加,從而促進(jìn)藥物胃腸道運(yùn)動、透過和吸收。本文只對石菖蒲揮發(fā)油對人參皂苷Rg1,Re,Rd的促腸道吸收作用做了初步探討,其確切的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究的推進(jìn)。

同時,本試驗(yàn)結(jié)果表明,石菖蒲揮發(fā)油對于3種皂苷成分促吸收作用的程度不同,具體表現(xiàn)為對于人參皂苷Rg1,Re(人參三醇型)促吸作用較人參皂苷Rd(人參二醇型)稍大,推測可能與其母核結(jié)構(gòu)有關(guān),也與其代謝后產(chǎn)物的種類與性質(zhì)有關(guān)。皂苷類成分在體內(nèi)并不是完全以原形吸收,必然受到酸堿環(huán)境,胃腸道菌群,肝臟代謝的影響而發(fā)生一系列降解和變化[7-10],而關(guān)于石菖蒲揮發(fā)油的促吸收作用在3種皂苷成分中顯示出差異的原因,還有待進(jìn)一步的深入研究。

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篇9

實(shí)驗(yàn)動物學(xué)作為一門交叉綜合學(xué)科,涉及學(xué)科眾多,內(nèi)容量大,實(shí)際教學(xué)過程中由于課時有限,不可能面面俱到,因此在教學(xué)內(nèi)容的安排上應(yīng)針對不同的教學(xué)對象有所取舍,側(cè)重某些章節(jié),突出重點(diǎn)。否則可能成為大雜燴,達(dá)不到既定的教學(xué)目標(biāo)[4]。因此,在教學(xué)過程中對教學(xué)內(nèi)容作了適當(dāng)調(diào)整,以“動物實(shí)驗(yàn)及技術(shù)”為重點(diǎn),將整個內(nèi)容分成三個部分:①實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本概念和有關(guān)法律法規(guī);②實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化和常用實(shí)驗(yàn)動物;③動物實(shí)驗(yàn)及技術(shù)。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本概念和有關(guān)法律法規(guī)這部分內(nèi)容主要向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的一些基本概念,是學(xué)習(xí)掌握實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基礎(chǔ)。另外,隨著國家對實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的日益重視,有關(guān)部門頒發(fā)了許多有關(guān)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的法律法規(guī),對實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的生產(chǎn)和使用作了明確的規(guī)定。特別是對廣東省2010年頒布實(shí)施的《廣東省實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》的重點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行解讀,讓學(xué)生明白開展動物實(shí)驗(yàn)需要哪些要求、怎樣才能使動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到有關(guān)部門的認(rèn)可等?!?shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化和常用實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化包括實(shí)驗(yàn)動物遺傳學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)條件標(biāo)準(zhǔn)化等內(nèi)容,內(nèi)容涉及遺傳學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等方面,專業(yè)性強(qiáng),在實(shí)際教學(xué)中可做概括性介紹,讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)動物的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用,了解實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境和營養(yǎng)要求,同時結(jié)合介紹小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬、稱猴、小型豬、貓和魚類等常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)特性、遺傳學(xué)和微生物學(xué)分類及應(yīng)用。使學(xué)生在宏觀上把握開展動物實(shí)驗(yàn)需要什么種類和級別的動物,為今后從事動物實(shí)驗(yàn)時能選擇合適實(shí)驗(yàn)動物奠定基礎(chǔ)?!游飳?shí)驗(yàn)及技術(shù)動物實(shí)驗(yàn)及技術(shù)這部分內(nèi)容是教學(xué)的重點(diǎn),其內(nèi)容主要包括動物實(shí)驗(yàn)倫理審查、3R的內(nèi)容和動物保護(hù)主義、人類疾病動物模型、基因工程小鼠、生物醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動物的選擇和應(yīng)用、影響動物實(shí)驗(yàn)的因素和動物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)動物發(fā)展最新動態(tài)和成果,同時使學(xué)生在今后從事動物實(shí)驗(yàn)時,能從實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮托枰霭l(fā),合理選用相關(guān)實(shí)驗(yàn)動物,進(jìn)行科學(xué)的動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),順利實(shí)施動物實(shí)驗(yàn)方案,正確評價動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這部分應(yīng)該突出幾個重點(diǎn):突出動物實(shí)驗(yàn)操作。本科生在上實(shí)驗(yàn)動物學(xué)課程之前一般未曾接觸過實(shí)驗(yàn)動物,對動物實(shí)驗(yàn)也并不了解,因此在實(shí)驗(yàn)過程中要注意幾個問題:一是做好安全防護(hù),由于學(xué)生對動物很好奇,缺乏基本的安全防護(hù)意識,容易在沒有防護(hù)措施的情況下被動物抓傷或者咬傷,因此在實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生形成良好的自我保護(hù)意識,并做好示范;二是安排足夠的實(shí)驗(yàn)操作課時,實(shí)驗(yàn)操作課遵循“少講多練”原則,給學(xué)生預(yù)留足夠的操作練習(xí)時間,充分利用實(shí)驗(yàn)課時加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí),真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)課的作用;三是正確示范,糾正錯誤操作,由于大部分學(xué)生是第一次接觸動物實(shí)驗(yàn),因此在做實(shí)驗(yàn)示范時務(wù)必要求操作規(guī)范,這對學(xué)生以后開展動物實(shí)驗(yàn)影響巨大。同時也要及時糾正學(xué)生的一些錯誤操作方法,比如抓小鼠時提住小鼠尾巴不停旋轉(zhuǎn)等;四是預(yù)備足夠數(shù)量的實(shí)驗(yàn)動物,對于小型實(shí)驗(yàn)動物應(yīng)保證每人一只進(jìn)行操作練習(xí),大動物如兔子、犬等應(yīng)保證2-4個人一只,這樣才能保證每個學(xué)生都能進(jìn)行操作練習(xí),提高實(shí)驗(yàn)技能,減少生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中人為操作失誤。因此,廣東藥學(xué)院安排了18個課時讓學(xué)生動手操作,主要內(nèi)容有常見實(shí)驗(yàn)動物的雌雄鑒別、動物保定、麻醉方法、采血方法、處死方法、給藥方法、簡單的模型制作等,為其他課程的學(xué)習(xí)和今后開展科研工作打下了基礎(chǔ)。詳細(xì)介紹基因工程小鼠的研發(fā)及應(yīng)用??萍及l(fā)展日新月異,實(shí)驗(yàn)動物學(xué)科也不例外,其主要體現(xiàn)是基因工程小鼠的研發(fā)及應(yīng)用,這也是生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)。通過介紹基因工程小鼠的研發(fā)、應(yīng)用和發(fā)展動態(tài),使學(xué)生了解這些最新技術(shù),獲得大量的信息,為今后的研究工作打下基礎(chǔ),同時使他們對實(shí)驗(yàn)動物學(xué)有一個新的認(rèn)識,從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)的熱情。這要求任課教師在這方面具有較高的學(xué)術(shù)水平,可以與其他院系合作,邀請其他院系的這方面專家學(xué)者來講授這部分內(nèi)容。

教學(xué)方法

教學(xué)方法是教師為完成教學(xué)任務(wù)所采用的手段[5]。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)教學(xué)方法跟其他學(xué)科相類似,一般可分為多媒體演示、實(shí)際參觀和實(shí)驗(yàn)操作法。多媒體演示法運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)方法,通過多媒體課件、視頻等聲像資料,把要講的內(nèi)容形象化,視、聽并用,既有助于學(xué)生認(rèn)識、理解、記憶,又有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如介紹常用實(shí)驗(yàn)動物的品種品系時,可將常用實(shí)驗(yàn)動物的特征通過多媒體展示出來,通過直接的視覺效果加深學(xué)生的印象,如幻燈展示無毛的裸鼠時,學(xué)生印象特別深,很快就記住了其主要特征,同時也可以應(yīng)用視頻等影像資料把內(nèi)容直觀化,防止內(nèi)容枯燥?!?shí)際參觀法根據(jù)教學(xué)進(jìn)展情況,尤其是實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)化這一部分,組織學(xué)生參觀學(xué)校動物中心屏障環(huán)境設(shè)施和普通級動物實(shí)驗(yàn)室,邊參觀邊講解屏障系統(tǒng)的人流、物流、動物流、溫濕度控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)、通風(fēng)凈化系統(tǒng)、錄像監(jiān)控系統(tǒng)、消毒隔離系統(tǒng)等,把抽象的說教轉(zhuǎn)為直觀的感受和體驗(yàn),避免課堂講解既抽象又枯燥,收到較好的教學(xué)效果[6]。實(shí)驗(yàn)操作法首先要認(rèn)真編制實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,做好準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)教學(xué)時,教師用大約15分鐘左右的時間講授本次實(shí)驗(yàn)的目的、要求、操作基本步驟及注意事項(xiàng),然后由教師規(guī)范示教,學(xué)生輪流動手,全部實(shí)驗(yàn)操作要求學(xué)生人人參與、獨(dú)立完成,學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作期間教師對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行巡視指導(dǎo),及時指出不規(guī)范的操作并給予糾正。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要進(jìn)行總結(jié),報(bào)告結(jié)果。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的教學(xué)方法多種多樣,除以上課堂教學(xué)方法之外,還可以采取網(wǎng)絡(luò)和課后交談的形式。廣東藥學(xué)院在實(shí)驗(yàn)動物中心網(wǎng)站上傳了大量實(shí)驗(yàn)動物學(xué)相關(guān)知識,學(xué)生可以通過瀏覽中心網(wǎng)站了解到感興趣的內(nèi)容,同時也可以通過課后交談,了解學(xué)生的需求,解答學(xué)生的疑惑。

教學(xué)質(zhì)量評價考核

篇10

“黃金大米實(shí)驗(yàn)”引起了軒然大波。“安全性未經(jīng)確認(rèn)的東西怎么能拿孩子做實(shí)驗(yàn)”、“為什么要到中國來做”等質(zhì)疑不絕于耳。從目前報(bào)道的信息來看,這個實(shí)驗(yàn)的確存在著諸多違規(guī)之處,有必要進(jìn)行充分的調(diào)查與追究。不過,這與黃金大米以及黃金大米臨床實(shí)驗(yàn)本身的安全性完全是兩回事。

黃金大米是否安全

開發(fā)黃金大米是為解決維生素A缺乏提供一種方案。維生素A是一種人體需要的微量元素,一般存在于動物食品中。但是在許多發(fā)展中國家和地區(qū),這些食物的獲得得不到保障的現(xiàn)象很普遍。在某些地區(qū),缺乏維生素A的兒童甚至多達(dá)10%。根據(jù)前幾年的調(diào)查,中國也不乏這樣的地區(qū)。

為此,科學(xué)家們通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),試圖在大米中產(chǎn)生胡蘿卜素。經(jīng)過很多年、很多人的艱苦努力,這種設(shè)想得到了實(shí)現(xiàn)。這就是黃金大米。每天吃一碗“黃金米飯”,就可以獲得人體所需的大部分維生素A。

以前的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物一般是解決抗蟲、抗病、抗除草劑等問題,可以使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更加方便高效、減少農(nóng)藥使用。但是,這些好處很難被消費(fèi)者直接體驗(yàn)到。而黃金大米是加強(qiáng)了營養(yǎng),主要是為消費(fèi)者帶來利益。在新一代的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物中,越來越多的這種類型,比如產(chǎn)生SDA或者很高比例油酸的大豆。

解決維生素A缺乏還有其他的途徑,比如在加工食品中強(qiáng)化提供膠囊補(bǔ)充劑,或者均衡食譜。跟它們相比,黃金大米是否有優(yōu)勢,需要實(shí)際推廣的檢驗(yàn)。但是,它畢竟提供了一種很方便易行的方案,因此具有足夠的價值。

黃金大米成為熱點(diǎn),自然是因?yàn)樗摹稗D(zhuǎn)基因”身份。在綠色和平等環(huán)保組織多年的影響之下,多數(shù)人對轉(zhuǎn)基因充滿恐懼,最流行的一句話是“安全性沒有得到確認(rèn)”,另一句話是“萬一危害在幾代之后才體現(xiàn)出來”。

我們需要知道,任何一種食物,“絕對安全”都是無法“確認(rèn)”的。那些我們吃了幾千年認(rèn)為“安全”的傳統(tǒng)食物,僅僅是沒有發(fā)現(xiàn)重大的、急性的危害。慢性的、輕微的毒害,即使存在人們也不知道,只有在現(xiàn)代科學(xué)的檢測與統(tǒng)計(jì)流程之下才能被發(fā)現(xiàn)。一個典型的例子是硼砂,在歷史上,世界各地都曾經(jīng)長時間把它用于食品中。而經(jīng)過現(xiàn)代方法的檢測,才發(fā)現(xiàn)它很容易用到“過量”而危害健康的地步。人體實(shí)驗(yàn)不可能讓人們按照同樣的方式長期生活,因此必然存在各種“混雜因素”。也就是說,即使實(shí)驗(yàn)對象出現(xiàn)了某種癥狀,要“確認(rèn)”是哪種因素導(dǎo)致的也相當(dāng)困難。

一百年前,科學(xué)家們就認(rèn)識到了通過“人吃”來檢驗(yàn)食物或者食物成分的安全性既不人道也不靠譜,所以逐漸建立了通過動物來檢驗(yàn)毒害的實(shí)驗(yàn)程序。雖然動物跟人有物種的差別,但是動物實(shí)驗(yàn)可以讓動物長期在相同的條件下生活,還可以給它們遠(yuǎn)高于正常的劑量,從而使得微小的危害被“放大”而容易檢測到。

但是,像黃金大米這類“營養(yǎng)加強(qiáng)型”的食物,上述動物實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行。首先,它是主食,無法通過加大劑量來“放大”危害。其次,它加強(qiáng)了營養(yǎng),要在作為對照的食物中彌補(bǔ)加強(qiáng)的營養(yǎng)成分,就必然要通過其他的方式引入這種營養(yǎng)成分,而這本身又增加了實(shí)驗(yàn)的變量。

所以,對于營養(yǎng)加強(qiáng)型的轉(zhuǎn)基因食物,用動物實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)安全性并不是一個好的方案。聯(lián)合國糧農(nóng)組織與美國FDA的機(jī)構(gòu),也都不要求對這類食物進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)來檢測安全。當(dāng)然,“不要求”并不意味著不會做,這樣的檢測依然能夠提供一些有價值的信息,所以我們也可以看到一些轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品用動物或者人來進(jìn)行安全性實(shí)驗(yàn)。

轉(zhuǎn)基因食物的“風(fēng)險(xiǎn)評估”

轉(zhuǎn)基因是一種技術(shù),就像紅燒是一種烹飪手法。我們應(yīng)該討論的是一盤具體的紅燒肉是否好吃,而難以評價“紅燒”是不是好吃。類似地,我們應(yīng)該討論的是一個具體的轉(zhuǎn)基因品種是否安全,而難以籠統(tǒng)地去判定“轉(zhuǎn)基因”這種育種技術(shù)是不是安全。換句話說,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以做出安全的產(chǎn)品,也可以做出不安全的產(chǎn)品。

因此,對于轉(zhuǎn)基因作物,需要進(jìn)行“個案審核”來評定一個個具體產(chǎn)品的安全性。前面說了,吃幾代人和動物毒性試驗(yàn)都不靠譜。對于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,尤其是黃金水稻這種營養(yǎng)加強(qiáng)型的品種,國際通用的是“風(fēng)險(xiǎn)評估”流程。

所謂“風(fēng)險(xiǎn)評估”,并不是去檢驗(yàn)這種產(chǎn)品是否“安全”,而是把它跟相應(yīng)的傳統(tǒng)產(chǎn)品相比,評估二者之間的差異,以及這種差異是否增加食用的風(fēng)險(xiǎn)。如果不增加,就認(rèn)為這種新產(chǎn)品的安全性跟相應(yīng)的傳統(tǒng)產(chǎn)品“實(shí)質(zhì)等同”,從而判定它是“安全”的——它真正的含義是:安全性跟相應(yīng)的傳統(tǒng)產(chǎn)品沒有差別,或者甚至更高。

就黃金大米而言,研發(fā)的科學(xué)家們很清楚轉(zhuǎn)入的基因來自何處,它們的供體是其他糧食作物或者會進(jìn)入食物的微生物。這跟水稻與野生稻之間雜交獲得的基因重組并沒有本質(zhì)不同?!帮L(fēng)險(xiǎn)評估”還包括了這些基因轉(zhuǎn)入水稻之后的代謝途徑、代謝產(chǎn)物以及是否使得水稻出現(xiàn)了“非預(yù)期”的變化。結(jié)果是沒有“非預(yù)期”的變化出現(xiàn),其“預(yù)期變化”的代謝產(chǎn)物,比如蘿卜素、蛋白質(zhì)等,都不具有毒性或者過敏性。

這種評估工作根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行,實(shí)際的過程非常復(fù)雜繁瑣。黃金大米的風(fēng)險(xiǎn)評估認(rèn)為它是安全的。不過,黃金水稻是否可以被種植食用,還要經(jīng)過各國管理部門的審批。這種審批,安全性就只是其中的一個方面。許多其他因素,比如經(jīng)濟(jì)、政治、環(huán)境、民意等,也會影響到審批的流程和結(jié)果。在目前,黃金大米已經(jīng)在菲律賓進(jìn)行大田種植,以收集更多數(shù)據(jù)完成最后的商業(yè)化種植許可。