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【活動】《生醫棒棒堂》活動後記(一)
DECEMBER 29, 2015
高中生一日生醫體驗課程《生醫棒棒堂》圓滿落幕!
經過三場體驗課程的洗禮,同學們對於跨領域有沒有更深的理解?對生醫領域有沒有燃起熊熊興趣呀?
根據心理學泰斗艾賓豪斯(Ebbinghaus)的遺忘曲線理論,學習之後在沒有複習的情況下,經過一個月後會有79%的內容被遺忘!趁大家還沒全部忘光光的時候,讓我們來回顧一下三場活動的內容吧!
11/14《破解病毒迷思》
記得那六位帶著你們上山下海的小隊輔嗎?
早上8點半,捷運石牌站的陽明大學校車接駁站已經排起人龍,大家都很準時呢!
陽明大學坐落在唭哩岸山,而我們這次上課的地點正是位在最接近山頂,也是歷史最悠久的兩棟建築──實驗大樓以及研究大樓。為了讓大家不用一早就接受陽明「神農坡」的洗禮,司機大哥可是大清早就來stand-by,校車巡迴接送大家直接上山。
在報到處簽到、領取課程資料袋以及專屬於你的小隊名牌,趕快進教室就座,課程就要開始囉!
每年自入夏以來,台灣特別是南台灣的登革熱疫情便不斷發燒蔓延。你知道登革熱、流行性感冒、水痘、AIDS、SARS以及今年6月在韓國爆發的MERS疫情,都是由病毒引起的嗎?到底甚麼是病毒?病毒在宿主體內是如何做出自己的複製人大軍?抗病毒藥物又是用甚麼機制來抵抗病毒的侵略?
本次生醫棒棒堂活動特別邀請「陽明大學微生物及免疫學研究所──陳紀如副教授」為同學講解病毒的相關知識,帶領大家破解病毒迷思!
陽明大學微免所的陳紀如老師。
上午是陳紀如老師帶來的病毒學知識講座。這裡稍微挑了幾點考考大家還記不記得?
專注寫筆記的學生。
中間休息時間有不少同學圍著老師問問題。
再接再厲,下午的課程開始囉!
下課啦!經過今天早上的病毒講座,想必大家都對病毒有一定的了解了。課程中的提問全部都有正確回答,甚至做出連老師都讚嘆的完整論述。伊波拉病毒、中東呼吸症候群冠狀病毒(MERS-CoV)等與時事相關的議題也都有關心。可見大家平時就有打下良好的基礎,也有自動自發學習、鑽研生活周遭的大小學問呢!
雖然學習的興致還很高昂,可是不爭氣的肚子已經開始咕咕叫了…要有健全的準備才能走更長遠的路!在進入下午的重頭戲──病毒實驗之前,讓我們先去陽明大學的學生餐廳祭祭五臟廟吧!
要去學生餐廳吃午餐啦!同學們快跟上!
請跟著各自組別的小隊輔走,小心不要迷路囉。
如同前面所說,陽明大學坐落於唭哩岸山,依山而建。往餐廳的路上又是上坡又是下坡,一會兒又切進樓梯步道,希望大家跟好自己的小隊輔,不要迷路了才好。在聽隊輔介紹解說的同時,也要留心腳下的步伐,小心碎石塊和濕滑的落葉,避免跌倒受傷。
就算是在往餐廳移動的路上,也有同學向老師問問題。
小隊輔會在前往餐廳的路上和同學介紹陽明的環境。
午餐時間也有同學圍著老師老論上午或是學校的課程。大家這麼好學讓我們好感動,可是才開飯不到10分鐘就過來,同學們都有吃飽嗎?莫非大家都像柯P一樣6分鐘解決一個便當?
連午餐時間都圍著老師 #看見同學靠過來所以努力解決便當的老師
午餐時間結束,接下來就要進入今天的重頭戲,我們要進入實驗大樓的微生物學實驗室,親手操作病毒實驗啦!
今天的實驗目的是利用血球凝集實驗(hemagglutination assay, HA)來檢測病毒抗原數量(力價)的多寡,之後再利用血球凝集抑制實驗(hemagglutination inhibition assay, HI)檢測血清檢體中抗體的力價。
希望大家能記得:實驗是一種工具。學習實驗重要的是知道要了解原理、如何應用,以及在應用時能確切執行。
下午的病毒實驗開始啦!著實驗衣、戴上口罩和手套,實驗開始前先來熟悉一下微量吸管的使用方法。
今天的實驗會使用到去活性的新城疫病毒,以及天竺鼠紅血球。新城疫病毒會引起俗稱雞瘟的新城疫,禽類中的雞與火雞最易染感染此病。本次實驗使用的病毒已經經過處理去除活性,病毒已無感染力也無致病力,對人體沒有危害,但還是具有血球凝集的能力,可以用於本次實驗。請同學們穿著實驗衣、配戴口罩以及手套減少與試劑的接觸。
在進入今天的實驗之前,讓我們先來練習一下實驗工具──微量吸管(pipetman)的使用方法。用慣用手持微量吸管,轉動上方的旋鈕可以調整要吸取的容量。要吸取溶液前再裝上吸管尖(tip),安裝的方法是把微量吸管的末端對準盒中的吸管尖壓一下。微量吸管的使用方法是,先裝上吸管尖,壓下微量吸管頂端的按鈕排出空氣,在不放開按鈕的情況下將吸管尖末端浸入要吸取的溶液,慢慢放開按鈕就可以吸取溶液,再慢慢壓下按鈕就可以排出溶液。使用時要注意慢吸慢放避免把液體回沖到微量吸管內,造成損壞。
有任何問題都可以詢問穿著藍色實驗衣的助教和老師。
血球凝集實驗(hemagglutination assay, HA)
血球凝集實驗的原理是,如上午課程所述,某些病毒的表面含有血球凝集蛋白(hemagglutinin),具有凝集雞、天竺鼠、人等紅血球的能力。所以當把含有病毒的檢體與紅血球在U型底平盤混合,病毒會如手牽手一般凝集血球,血球會凝聚成網狀結構而懸浮在溶液中,在U型盤上會呈現一整片淡紅色;反之,如果檢體中沒有病毒,則血球會受地球引力影響而沉降集中在U型盤底部,呈現清楚的小紅點。利用血球凝集實驗便可檢測檢體是否含有病毒。
實驗時會將檢體做連續稀釋,當稀釋的檢體內病毒量不足、力價不足以形成網狀結構時,血球也會沉降集中成小紅點。會造成血球凝集的最高稀釋倍率即為血球凝集現象效價(HA titer),以此方式可推估病毒量。
今天的實驗不會使用未知的檢體,而是直接使用去活性的新城疫病毒液來操作,讓同學試著觀察血液凝集的現象。
根據實驗流程依序稀釋病毒液。
再將天竺鼠紅血球添加到每一個已經稀釋好的孔洞中。
血球凝集抑制實驗(hemagglutination inhibition assay, HI)
血球凝集抑制實驗則是血球凝集實驗的延伸。我們已經知道病毒因為表面有血球凝集蛋白,所以會凝集紅血球。如果加入與病毒表面血球凝集蛋白相符合的抗體,讓這些抗體先一步和血球凝集蛋白結合,則病毒會失去或減弱凝集血球的能力,血球會沉積在U型盤底部呈小紅點,此即血球凝集抑制反應。以此方法可以檢驗病毒表面的血球凝集蛋白種類,確定病毒亞型。
實驗時會將含有抗體的待測血清做連續稀釋,並加入定量的病毒(約4-8 HA units)及血球;能抑制血球凝集的最高血清稀釋倍率即為血球凝集抑制效價(HI titer)。
同學正在仰頭觀察血液凝集現象。
仰著頭看結果太辛苦了,讓我們出動鏡子相助!
你可以再靠近一點~
讓我們借用這位同學的結果(上圖)來看看。A行B行是血球凝集實驗, A1是病毒原液加上紅血球,可以看到呈現一片淡紅色,表示有血球凝集現象。A2是2倍稀釋的病毒液加紅血球、A3是4倍稀釋、A4是8倍稀釋…以此類推至B11,B12作為對照組不用病毒液而是用1x PBS(1倍生理食鹽水)。從這張照片來看,最多到A9(256倍稀釋)時還可觀察到血球凝集現象,A10(512倍稀釋)時就是小紅點了,由此可知此病毒液的血球凝集效價是512 HAU(512 HA單位)。
C行是血球凝集抑制實驗,C1是未稀釋含新城疫病毒抗體的待測血清加上4 HAU的病毒液以及紅血球、C2是2倍稀釋的待測血清加上同樣的病毒液及紅血球,C3是4倍稀釋…以此類推至C11,C12作為對照組不用待測血清而是用1x PBS。從這張照片來看,連未稀釋的C1都是紅一片,無法完全抑制血球凝集現象,表示4HAU的病毒量太多了,需要將病毒液進一步稀釋後再重新進行血球凝集抑制實驗。
講義後附有病毒正二十面體外殼的紙模型,大家可以親自動手做看看。
大家還記得上午的課程有提到,病毒最常見的型態有螺旋型和正二十面體這兩種。講義的最後有附上病毒正二十面體的紙模型,大家可以動手折折看!
看鏡頭~Cheese~
《生醫棒棒堂──破解病毒迷思》圓滿落幕,謝謝各位同學的積極參與,希望大家都能抱著滿滿的收穫回家!哇~這一整天過得太充實,想和大家分享的事情太多,不小心都爆字數啦!《解開現代神經科學奧秘》的活動後記就留到下一篇再和大家分享吧!
同場加映:欲罷不能,連等車時間也要問問題的同學。
本科系由『科技部新世代跨領域科學人才培育計畫』補助