第一章 绪论
水产药理学实验是水产药理学课程非常重要的组成部分之一,是在水产动物整体水平、离体器官水平、细胞水平或分子水平研究药物作用的方式、规律及机制的基础实践课程。水产药理学实验课程的目的是通过实际操作、观察和分析实验现象等,验证水产药理学教学中的重要基础理论,使学生在实践中进一步巩固和掌握水产药理学所涉及的基本概念和重要知识点,同时,注重培养学生严谨的科研态度和科学思维能力,最终使学生具备实验设计、实验操作、综合分析和解决问题等的科研能力,为日后学生参与水产生产实践、指导生产用药夯实基础。本章主要介绍水产药理学实验的要求与实验室的安全规范,水产药理学实验常用实验器械和仪器的使用及操作规范,以及实验室守则。
第一节 水产药理学实验的要求与实验室的安全规范
药理学实验室是一个严肃地进行药理学实验教学和科学研究的场所。实验过程中,涉及水、电、仪器、化学试剂及各种药物等,如果操作不当,轻则会影响实验进程,重则会造成人身伤害、财产损失、社会危害等严重后果。本节重点介绍水产药理学实验室的水、电和实验过程中的安全规范,以及学生进行实验实践的安全须知。
一、实验准备的要求
1)仔细阅读和预习水产药理学实验指导,明确所进行实验的实验目的及实验要求,充分了解实验的原理、方法和操作流程。
2)根据要进行的实验内容,认真回顾药理学、生物化学、生理学及免疫学等课程中与实验相关的基础理论知识,并做到完全理解和掌握。
3)充分了解实验中所用药物的药性,并掌握其药理作用;对所用到的实验仪器,要掌握其操作步骤和注意操作规范,预测实验中可能出现的问题并提出应对的方法。
二、实验过程中的要求
1)严格遵守实验室规则,实验器材放置要整齐,装配要正确。
2)实验操作严格按照实验指导的内容进行,准确计算并称量所需药物,采用正确的方法进行给药处理。注意操作过程中要避免对实验动物或实验标本产生一些与实验要求无关的刺激。
3)认真、全面地观察、记录实验过程中出现的各种现象,对药物发生反应的时间及发展变化要进行准确、及时、客观地记录,并结合实验原理、实验内容思考出现这种结果的原因。
4)在实验中要积极主动思考,如遇到有疑惑的地方,先要自己想办法解决,如果实在解决不了,则应及时向指导老师说明情况并请教解决方法。
5)实验中要小心使用各种实验器材,避免违规操作及实验药品、试剂的污染,以增加其使用寿命。对于比较昂贵的仪器,在没有了解并掌握其使用方法之前,不可轻易地进行调试,以免损害仪器。试剂和药品的使用要适量,应尽量避免或减少药物使用不当而对动物造成的不必要的伤害。
6)在实验过程中要保持安静,不得随意走动和喧哗,并保持实验室卫生整洁,营造良好的实验环境。药品和试剂用完后必须原样放回,公用器材和药品原则上不能任意挪动。
7)人身安全第一,杜绝火灾、触电、中毒、腐蚀等意外事故的发生。万一有意外情况发生时,应该及时通知指导老师,立即处理,切勿隐瞒。
三、实验完成后的要求
1)仪器使用完毕按要求关闭电源,及时清除仪器内外表面的污染物。清点实验器材,洗净擦干后放回到指定位置。若发现有器械缺失或损坏,则应及时向负责老师报告。
2)实验完成后,将实验废弃物品、存活实验动物及动物尸体分门别类存放,并统一送至指定地点进行处理,禁止随意丢弃,同时值日生要做好实验室台面与地面的清洁卫生工作。
3)认真及时地将实验记录和结果进行整理分析,并撰写成实验报告,按时交给实验指导老师。
四、实验室安全注意事项
1)离心机使用时注意离心管对称平衡放置、锁紧离心机转子。使用冷冻离心机时要盖紧盖子,保持离心槽低温。盐溶液或次氯酸钠对金属有腐蚀性,所以不能用金属离心管。使用前检查离心转子和离心桶是否被腐蚀或者有细微裂痕。
2)使用微波炉加热时不可使用金属容器,盖子应打开,以免爆炸。
3)超净工作台酒精灯内的乙醇不要装得太满。操作中一旦着火,保持镇静,用湿毛巾覆盖,或用泡沫灭火器,切勿使用水冲洗。
4)使用烘干箱烘干或者灭菌时一定要有人看守,温度超过100℃不能通风,冷却后才能打开柜门。
5)高压灭菌锅使用前检查蒸馏水是否充足,按照规定设置好参数,使用后要注意待压力降到零后方可打开。
6)使用电泳系统时,首先根据实验目的选择正确的电泳仪。确定电源插座有接地保护,电泳进行期间避免身体和电泳液接触。
7)在使用凝胶成像系统时,应注意避免溴化乙锭和紫外线辐射对身体造成的危害,必须戴手套操作,并注意不要污染暗箱的表面。关闭暗箱之前不要打开紫外线灯,以免受到辐射。
8)在使用、接触具有致癌或有毒的药品如溴化乙锭、苯酚、三氯甲烷(氯仿)、丙烯酰胺、甲醛、秋水仙素、二甲苯、硫酸、二甲基亚砜等时,应严格按照实验操作规范进行实验,操作时戴防护手套、口罩等,在通风橱或通风良好的地方进行实验。
9)对于危险化学药品应当分类分项存放,通道应达到要求的安全距离,储存不得超量。对于受阳光照射易发生燃烧、爆炸或产生有毒气体的危险化学品和罐装、桶装等易燃气体、液体,应当于通风阴凉处存放。对于遇火、遇潮易发生燃烧、爆炸或产生有毒气体的危险化学品,则不能于露天、潮湿、漏雨和低洼易积水处存放;对于化学性质与防火、灭火方法相互抵触的危险化学品,则不能于同一储存室或同一仓库进行存放。
10)压缩气体(剧毒、易燃、易爆、腐蚀、助燃)钢瓶的管理:①要存放在安全的地方(加锁铁柜或单独房间内)。②不可靠近热源,可燃、助燃气瓶使用时与明火的距离不得小于10m。③化学性质相抵触,能引起燃烧、爆炸的气瓶要分开存放。④不得使用过期未经检验的气瓶。各种气瓶必须按期进行技术检验。盛装腐蚀性气体的气瓶,每两年检验一次;盛装一般气体的气瓶,每三年检验一次;盛装惰性气体的气瓶,每5年检验一次。气瓶在使用过程中,发现有严重腐蚀或损坏时,应提前进行检验。⑤气瓶内的气体不能用尽,必须留有剩余压力或质量,永久气体气瓶的剩余压力应不小于0.05MPa;液化气体气瓶应留有不少于0.5%~1.0%规定充装量的剩余气体。⑥气瓶的瓶帽要保存好,充气时要戴好,避免在运输装卸过程中撞坏阀门,造成事故。
第二节 水产药理学实验常用实验器械的使用及操作规范
一、常用手术器械
实验中常用的手术器械主要包括手术刀、手术剪、粗剪刀、手术镊、止血钳、玻璃分针、颅骨钻、骨钳、气管插管、金属探针、蛙心夹、动脉夹、血管插管、注射器、固定板等,如图1-1所示。
1.手术刀
手术刀主要用来切开动物的皮肤和脏器。手术刀片主要有三种,包括尖刃、圆刃和弯刃。手术刀柄也包括多种,其中实验室中最常用的是4号和7号刀柄。按照实验的不同要求和手术部位、性质的需要,可自由地拆装和更换相应的手术刀片。安装与取下刀片的方法如图1-2所示。
图1-1 常用手术器械
图1-2 安装与取下刀片的方法
手术持刀的方式主要有“执弓式”“执笔式”“握持式”和“反挑式”4种,如图1-3所示。其中“执弓式”持刀法是较为常用的一种方式,其优点是动作灵活、范围广泛,主要用于颈部、腹部和股部等处的皮肤切口。
2.手术剪
手术剪主要包括两种,分别为钝头剪和尖头剪。尖端又分为直头和弯头两类。主要用于皮肤、肌肉等软组织的剪切,也可用于组织分离,即将剪刀尖插入组织间隙中,进行无大血管结缔组织的分离。此外,还有一种小型眼科剪,主要用于血管、神经等软组织的剪断。一般情况下,深部操作宜选择弯头剪,可避免误伤。钝头直剪常用于剪线,而剪毛一般用钝头、尖端微翘的直头剪。手术正确执剪的姿势是利用大拇指与无名指持剪,食指置于手术剪的正前方,如图1-4所示。
图1-3 4种持刀的方法
图1-4 手术剪的正确握持方法
3.手术镊
手术镊的种类繁多,名称也不完全统一,常用的包括无齿镊和有齿镊两种,主要用于夹住或提起组织,以便进行剥离、剪断或缝合。无齿镊主要用于夹持血管、神经、肠壁和软性脏器等较为脆弱的组织,而不至于使其受到损害。有齿镊主要用于提起表皮、皮下组织、筋膜、肌腱等较为坚韧的组织,使其不易滑脱。但有齿镊不能用于夹持重要器官,以免造成损伤。正确执镊的方法如图1-5所示,用力适当地把持即可。
4.止血钳
止血钳又称血管钳,可分为直头、弯头、带齿和蚊式钳等多种。主要用来夹血管或止血点,以达到止血的目的。同时也可以用于分离组织、牵引缝线、把持或拔针等操作。正确的持钳与持剪方式基本相同,放开止血钳的方法是利用已套入止血钳的拇指与无名指相对按压,继而两指向相反的方向旋开,即放开止血钳,如图1-6所示。
5.玻璃分针
玻璃分针专用于分离神经和血管等组织,因其光滑,故对组织不易产生损伤。用时应沾少许林格液或生理盐水。
6.颅骨钻
颅骨钻主要用于开颅手术时打孔、钻孔。
7.骨钳
先用颅骨钻钻孔,然后用骨钳咬切骨质,扩大骨孔。
图1-5 正确执镊的方法
图1-6 正确持钳和松钳的方法
8.气管插管
气管插管主要用于在进行急性大型水产动物实验时插入气管,以维持呼吸通畅。将一端接气鼓或换能器,可记录呼吸运动。
9.金属探针
金属探针用于破坏蛙类的脑和脊髓。
10.蛙心夹
使用时将一端夹住实验样本(如蛙心的心尖),另一端借缚线连于换能器(或杠杆),来记录样本(如心脏)的运动。
11.动脉夹
动脉夹用于阻断动脉血流。
12.血管插管
动脉插管用于在急性动物实验时插入动脉,另一端接压力换能器或水银检压计,以记录血压。静脉插管,插入静脉后固定,以便于记录静脉压或在实验过程中随时用注射器通过插管向动物体内注射各种药物和溶液。
13.注射器
注射器分为一次性塑料注射器和可重复使用的玻璃注射器,常用容量有1~20ml。注射器抽取药液时应将活塞推到底,排尽针筒内的空气,安装针头,注射器针头的斜面与注射器容量刻度标尺在同一平面上,旋压紧针头。
14.固定板
固定板(图1-7)通常为一块15cm×20cm的木质平板,用于固定实验动物。
二、手术器械的注意事项
各种手术器材在使用完毕后,必须及时清洗,齿间、轴间的血迹也应用小刷子清洗干净。洗净后用干布擦拭干净。对于长时间不使用的金属器械应定期擦油进行保养。
图1-7 蛙板
第三节 常用实验仪器的使用及操作规范
一、分光光度计
1.工作原理
分光光度计的工作原理主要是基于朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律。当一束平行的单色光通过某一均刀的有色溶液时,溶液的吸光度值与溶液的浓度和光程的乘积成正比。其公式如下。
A=kbC
式中,A为待测物质溶液的吸光度值;k为待测物质溶液的吸收系数;b为液层厚度(即比色皿或吸收池的光程),单位为 cm;C为待测物质溶液的浓度。
朗伯-比尔定律的成立需满足三个假设条件:第一,假设使用的入射光是单色光;第二,假设入射光是平行光;第三,吸光粒子的行为相互之间没有关系,并且不受粒子数量和种类的影响。实际上,样品的处理方式、测量的光程、杂散光、噪声、光谱宽带、化学因素及其他因素都会对该定律造成影响,使其发生一定的偏离。在常规测试中需要对以上因素加以考虑。
2.类型
按照波长及应用领域的不同可以分为以下5种。
1)测定波长为200~400nm紫外线光区的紫外分光光度计。
2)测定波长为400~760nm可见光区的可见分光光度计。
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