中国现代教育装备
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 教育科技  
激光共聚焦显微镜样本制备在研究生实验教学中的应用
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2024-12-4 10:12:30
  [导读]激光共聚焦显微镜是一种多功能、高分辨率、高效率的光学设备,在植物细胞结构中通过荧光探针标记相关基因,获得清晰的亚细胞定位信息,如细胞膜、细胞器等结构。以烟草为实验材料,在研究生实验教学中利用LSCM880激光扫描共聚焦显微镜观察烟草下表皮细胞,通过优化样本制作,最终获取清晰的图片。通过实验教学,学生掌握激光共聚焦显微镜的原理、样品制备及操作步骤,提高理论知识与实践操作相结合的能力,加强其对激光共聚焦显微镜的掌握及运用。

  LSCM880激光扫描共聚焦显微镜是德国卡尔蔡司公司推出的一款高速、高灵敏度、高精确性、可实现从宏观到微观全面观察活细胞成像的工具,是目前市场上应用较为普遍的一款激光共聚焦显微镜[1-2]。利用LSCM880激光扫描共聚焦显微镜,可以对荧光探针标记的植物活细胞组织或植物切片进行扫描,进而获得清晰的如细胞膜、细胞器、细胞骨架等亚细胞的图像。

  随着科技的发展,各高校大型仪器设备已广泛应用于实验教学。目前,各高校开设大型仪器设备的实验课因实验课时和操作要求等限制各有不同[6]。我校以往的大型仪器设备实验教学采用课件教学模式。自2016年以来,小麦育种全国重点实验室大型仪器细胞生物学平台陆续增添了双光子、LSCM880等激光共聚焦显微镜设备。这些精密的大型仪器设备不仅服务于科研,而且应用于实验教学。实验教学是理论联系实际的重要环节,也是连接教学与科研的桥梁。本文以烟草为实验材料,通过优化样本制备条件,引导学生在实验过程中不断探索并总结经验,最终获取清晰的烟草下表皮细胞图像,理解并掌握激光共聚焦显微镜的原理及操作方法,为其日后从事科学研究奠定基础。

  1 激光共聚焦显微镜的原理

  2 激光共聚焦显微镜在研究生实验教学中的应用

  3 实验注意事项

  4 结语

  激光共聚焦显微镜作为一种重要的光学显微镜,在细胞生物学、生理学、神经科学等领域发挥着越来越重要的作用。然而,这种大型仪器设备属于稀缺资源,因为仪器设备少、学生多、科研任务重,以往的实验教学大多停留在课件教学阶段。随着科技的快速发展,各课题组的科学研究对激光共聚焦显微镜的需求越来越大,原有实验教学模式已不能满足学生的学习需求,在仪器设备原理讲解之后再进行小班化教学将成为一种有效的教学模式。在实验教学中,教师指导学生观察烟草叶片下表皮细胞,优化样本制作,使学生了解并掌握激光共聚焦显微镜的原理及使用操作,为其今后从事科研工作奠定基础。在实验课上,教师的角色从知识的传授者转变为学生实验操作的设计者和指导者。通过实验教学,学生不仅能够明白各个参数设置的意义,而且能够灵活运用,做到知其然更知其所以然。高校应充分利用大型仪器设备共享平台的优势,提升学生的学习兴趣,开阔视野,提升思维,培养学生动手解决实际问题的能力,有效发挥实验教学在教学与科研中的桥梁作用。

  参考文献

  [1] 王玉花,程超,杨革.LSCM880NLO激光扫描共聚焦显微镜的操作技能及应用[J].分析仪器,2019(6):118-123.

  [2] 林曼娜,向成林,李建军,等.LSCM880 with Airyscan激光扫描共聚焦显微镜高级功能和管理[J].电子显微学报,2019,38(3):271-275.

  [3] 肖忠新,邓君,张莹,等.对本科生开设激光共聚焦显微镜技术实验教学的实践与探索[J].医学教育管理,2021(7):122-124,128.

  [4] 张悦婧,李颖,王娟娟,等.不同转化条件对3种农杆菌GFP基因在本氏烟草中瞬时表达的影响[J].植物研究,2022,42(1):121-129.

赵新英1 李佩茹2 1.山东农业大学生命科学院 2.泰安市农业科学院


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