Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ ДИСЦИПЛИНЫ «НОВЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» В КРАСНОЯРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ МЕДИЦИНСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Хапилина Е.А. 1 Медведева Н.Н. 1 Стрелкович Н.Н. 1 Жуков Е.Л. 1 Шеломенцева О.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России»
В течение двух лет в КрасГМУ преподается дисциплина «Новые клеточные технологии». Изучение дисциплины подразумевает более подробное знакомство студентов со структурой и свойствами клеточных популяций, стволовыми клетками, нанотехнологиями. Рассматриваются области их применения в биологии и медицине. Дисциплина помогает обучающимся сориентироваться в основных направлениях применения указанных активно развивающихся технологий. Затрагиваются вопросы возможностей изучения данных структур с использованием различных способов микроскопирования. Рассматривается морфометрическая обработка различных структур. Это помогает студентам более глубоко понять не только указанные направления, но и существенно углубить знания в целом о возможностях изучения строения организма на микроскопическом уровне. Освоение материала происходит не только с помощью теоретического курса, но и подкрепляется конкретными практическими навыками, что позволяет подготавливать гармонично развитого специалиста.
нанотехнологии
стволовые клетки
новые клеточные технологии
1. Рабочая программа дисциплины «Новые клеточные технологии» (вузовский компонент) для специальности 060101 – Лечебное дело (очная форма обучения) [Электронный ресурс] / сост. Н.Н. Медведева, Н.Н. Стрелкович, Е.А. Хапилина; Красноярский медицинский университет. – Красноярск: КрасГМУ, 2012. – Вып. 2. – 36 с. http://krasgmu.ru/index.php?pade[common]=elib&cat=catalog&res_id=36540
2. Стандарт организации. Система менеджмента качества. Учебно - методические комплексы дисциплин.СТО 4.2.01-11. Красноярск: типография КрасГМУ, 2011. – Вып. 3. – 56 с.
3. Белошицкий, А.В., Бережная И.В. Становление субъектности студентов в образовательном процессе вуза // Педагогика. – 2006. – № 5. – С. 60-66.
4. Blanpain C., Hosley V., Fuchs E., Epithelial stem cells: turning over newleaves / Cell., 2007. – Vol. 128. – P. 445-458.
5. Nguyen H., Rendi V., Fuchs E. Tcf 3 governs stem cell features and represses cell fate determination in skin/ Cell., 2006. – Vol. 127. – Р.171-183.
В современных условиях подготовка специалистов с высоким уровнем профессиональной компетентности и разностороннего личностного развития, способных к непрерывному самосовершенствованию, постоянному пополнению и расширению спектра своих знаний и умений, т.е. способных учиться всю жизнь, является одной из центральных задач вузов [3]. Это непосредственно относится к изучению дисциплины «Новые клеточные технологии».

Второй год в КрасГМУ студентам факультета Фундаментального медицинского образования специальностей «Лечебное дело» и «Педиатрия» преподается новая учебная дисциплина под названием «Новые клеточные технологии», которая является вузовским компонентом базовой части ФГОС ВПО и рассчитана на 72 часа общей трудоемкости (2 зачетные единицы) [1,2]. Её изучение совпадает с рассмотрением базовой дисциплины «Гистология, эмбриология, цитология», что дополняет и расширяет восприятие студентами тканевого и клеточного уровней организации человека.

Современное развитие производства предлагает все более мощные возможности для изучения клетки, изолированного выделения ее из организма, клонирования, возможностей создания условий функционирования, создания тканей и органов invitro. Кто, как не студент медицинского вуза, должен обладать информацией о современных достижениях в области репаративной и терапевтической медицины.

Целью изучения дисциплины «Новые клеточные технологии» является овладение студентами знаниями об общих закономерностях организации живой материи, присущих клеточному, тканевому и органному уровням, принципам ее развития: гистогенеза и органогенеза. Освоение особенностей строения на микроскопическом уровне структур тела человека также является необходимым для последующего изучения сущности изменений при болезнях и лечении. Овладение информацией о наиболее современных достижениях в работе с репаративным механизмом организма, непосредственно со стволовыми клетками и наночастицами - неотъемлемое качество современного специалиста.

Задачами освоения учебной дисциплины являются:

  1. Приобретение студентами знаний о различных видах клеточных популяций, особенностях их клеточного состава, способности к клеточному делению и регенерации.
  2. Обучение студентов основам знаний о видах, свойствах и морфологических особенностях стволовых клеток, способах их хранения и культивирования.
  3. Расширение теоретических знаний о физиологической и репаративной регенерации структур организма на гистологическом уровне с участием стволовых клеток.
  4. Формирование навыков изучения научной литературы и официальных статистических обзоров.
  5. Формирование у студента навыков общения с коллективом.

Материалы и методы

Для реализации преподавания новой дисциплины на основании ФГОС ВПО 3 поколения был подготовлен учебно-методический комплекс, содержащий рабочую программу дисциплины «Новые клеточные технологии», сборник тестовых заданий и ситуационных задач с эталонами ответов, методические рекомендации для преподавателей к практическим занятиям, методические указания для обучающихся к практическим занятиям, методические указания для обучающихся к внеаудиторной (самостоятельной) работе по специальностям «Лечебное дело» и «Педиатрия». В методических разработках и указаниях освещается 19 тем практических занятий, из которых два занятия являются итоговыми, последнее девятнадцатое - зачетным.

Дисциплина «Новые клеточные технологии» преподается в третьем семестре ивключает в себя два раздела дисциплины. Один раздел - «Общая гистология», второй раздел - «Гистологическая лаборатория: оборудование, реактивы».

Изучение дисциплины начинается с более углубленного рассмотрения освоенных в процессе изучения дисциплины «Гистология, эмбриология, цитология» понятий «клеточные популяции», рассмотрение их видов с различных точек зрения, начиная от характеристики их митотической активности и заканчивая их примерами; понятий «дифферон» с рассмотрением вида и свойств клеток в ряду дифферона; понятия «дифференцировка». Этот блок предлагает студентам более подробно ознакомиться с дифферонами клеток тканей организма человека.

Затем в полной мере (насколько это возможно по имеющимся, иногда крайне противоречивым данным информационных источников) рассматриваются стволовые клетки с точки зрения их разновидностей, свойств, которыми они обладают, способов их получения (в том числе и с этической точки зрения), хранения, способов культивирования и безопасности трансплантации донорских стволовых клеток. В данном блоке раскрываются направления исследований в научных работах современных учёных [4,5], основанных на возможностях и способностях организма к регенерации. А также направления помощи в посттравматической реабилитации, облегчение страданий больного и излечение от ранее неизлечимых заболеваний. Предлагаются классификационные группы стволовых клеток как источника регенерации организма человека на разных этапах развития. При изучении групп региональных стволовых клеток, в настоящее время наименее изученных, устанавливаются причины их ограниченного использования, т.к. именно они являются наиболее приоритетными и этичными для применения.

Итогом рассмотрения данных тем является занятие по сравнительной характеристике различных видов стволовых клеток, что способствует комплексному осмыслению данной темы и умению проводить сравнительный анализ. В процессе занятия выявляются признаки сравнения групп стволовых клеток, студенты анализируют полученный материал и выявляют разновидности клеток, наиболее предпочтительные для использования с учётом юридических, этических и общественных мнений современного общества.

Далее следует знакомство с организацией работы морфологической лаборатории, рассмотрение основных видов оборудования с учетом их преимуществ и недостатков, рассмотрение методов и реактивов, которые используются для приготовления гистологических препаратов, а также различных, наиболее часто используемых методик окраски.

Это связано с тем, что развитие медицины в современной России сопровождается закономерным возникновением проблем перед врачом: лавинообразное возрастание фиксируемой медицинской информации, разработка и внедрение наукоёмких медицинских технологий, постоянно растущие требования пациентов к качеству медицинской помощи.

В связи с этим растущая потребность в критической оценке медицинской информации с целью установления её надёжности и достоверности привела как организаторов здравоохранения, так и врачей к необходимости выработки концепции доказательной медицины. Доказательная медицина (англ. Evidence-basedmedicine - медицина, основанная на доказательствах) - подход к медицинской практике, при котором решения о применении профилактических, диагностических и лечебных мероприятий принимаются исходя из имеющихся доказательств их эффективности и безопасности, а такие доказательства подвергаются поиску, сравнению, обобщению и широкому распространению для использования в интересах больных. Неотъемлемой частью доказательной медицины и современной научной деятельности является фиксация информации о состоянии биологических объектов при воздействии на них тех или иных факторов. В качестве биологического объекта выступают как экспериментальные животные, на которых апробируют модели различных патологий и способов их лечения, так и пациенты, для подтверждения - действительно ли эффективен применяемый способ профилактики или лечения.

Одним из способов изучения биологических объектов является морфологическое исследование методом световой микроскопией.

На занятиях подробно рассматриваются особенности и виды световой микроскопии. Для этого используется «Учебная лаборатория световой микроскопии», базирующаяся на нашей кафедре и созданная при участии фирм Nicon и Biovitrum. На данном современном оборудовании обучающиеся имеют возможность с использованием фазово-контрастной, поляризационной и темнопольной микроскопии изучать препараты с наличием стволовых клеток. Регулярно на практических занятиях проводится просмотр видеофильмов по указанной тематике из интернет-ресурсов, изучение микрофотографий гистологических препаратов из фонда кафедры (из архивов выполненных диссертационных исследований).

Таким образом, световая микроскопия занимает одно из важнейших мест в медико-биологических науках и в медицине в целом. Она не только дает ученому большой объем информации об изучаемых объектах при фундаментальных и прикладных исследованиях, но и позволяет морфологически подтвердить или уточнить диагноз у пациента в практической медицине.

На занятиях со студентами подробно разбираем ситуации, когда и с какой целью ученый или врач направляет образцы тканей и органов для морфологического исследования, обучаем четко формулировать цели и задачи, которые должен будет решать исследователь-морфолог. В ряде случаев описание морфологической картины и заключение по ней бывает достаточным для того, чтобы сделать научно обоснованные выводы о сущности структурных проявлений различных физиологических и патологических процессов.

Но, как правило, современных ученых в большей степени интересуют количественные характеристики динамики структурных изменений на всех морфологических уровнях.

Для уяснения математического анализа свойств гистологических препаратов происходит знакомство с методами морфометрического исследования. Во время занятия разбираем понятие, цели и задачи морфометрии, ее разделы. Полученные знания по методам морфологического и морфометрического анализа гистологических препаратов закрепляются с помощью практических навыков. На персональных компьютерах, расположенных в каждой учебной комнате, имеется комплект цифровых микрофотографий гистологических препаратов. С помощью современных морфометрических программ студенты производят измерения различных структур клеток, тканей и органов, составляют протоколы исследования, проводят анализ полученных количественных данных. Правильная систематизация и объективизация полученных данных, применение для этого математических методов позволяет получать статистически достоверные результаты исследований.

Внедрение нанотехнологий в медицину - одно из направлений, которое разрабатывается непосредственно сотрудниками кафедры, поэтому оно включено в план дисциплины. На занятиях студенты разбирают понятие нанотехнологий, наноматериалов, наночастиц, их классификацию, состояние нанотехнологической отрасли в мире и в России. Благодаря уникальным свойствам, наноматериалы находят широкое применение в биологии и медицине, поэтому современным студентам необходимо знать виды и свойства наноматериалов, используемых в биологии и медицине. Подробно рассматриваем возможные обширные и наукоемкие направления использования нанотехнологий в биомедицинских целях:

  • адресная доставка активных лекарственных веществ;
  • новые методы и средства лечения;
  • диагностика invivo - визуализация патологических процессов в организме;
  • диагностика invitro - определение биомаркерных различных патологий;
  • медицинские имплантаты.

На занятиях студенты изучают возможные токсикологические риски и особенности распределения наночастиц в органах и тканях при различных способах их введения: накожном, пероральном, ингаляционном, инъекционном (внутривенном, внутримышечном, интраперитонеальном). Также, при помощи различных видов световой микроскопии и гистологических методик, овладевают навыками анализа изменений структурных компонентов клеток и тканей, особенностей тканевой реакции при воздействии различных наноматериалов. При изучении возможности применения наночастиц в качестве носителя лекарственных средств обращаем внимание не только на пути и способы их введения в организм, но и на пути и способы их элиминации из организма.

Часть занятий проводится в интерактивной форме в виде пресс-конференции и экскурсии в морфологическую лабораторию, ролевых игр, т.к. в профессиональном образовании на смену «информативно-описательного преподавания» должна прийти идеология методологической направленности обучения, которая, как отмечает В.В. Краевский, «призвана помочь студенту перейти от содержательно-отражательного получения научных знаний к конструктивно-деятельностному» [3].

Имеется два итоговых занятия, которые следуют после соответствующих разделов, и зачетное занятие, проходящее в три этапа (тестирование, устное собеседование по вопросам билета с ситуационной задачей), результатом которого является получение итоговой рейтинговой оценки. Сотрудниками кафедры «Анатомии и гистологии человека» разработаны методические рекомендации для преподавателей, учебно-методические пособия для аудиторной и внеаудиторной работы студентов, сборники тестовых заданий и сборники ситуационных задач с эталонами ответов по данной дисциплине.

Считаем, что изучение данной дисциплины значительно расширяет кругозор обучающихся в области стремительно развивающихся направлений науки: стволовых клеток, нанотехнологий, а также значительно пополняет знания в области современных методов морфологии.

Рецензенты:

Кириченко А.К., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической анатомии им. проф. П.Г. Подзолкова Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск.

Логинова И.О., д.псх.н., профессор, заведующая кафедрой психологии и педагогики с курсом медицинской психологии, психотерапии и педагогики ПО Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, г. Красноярск.


Библиографическая ссылка

Хапилина Е.А., Медведева Н.Н., Стрелкович Н.Н., Жуков Е.Л., Шеломенцева О.В. ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ ДИСЦИПЛИНЫ «НОВЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» В КРАСНОЯРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННОМ МЕДИЦИНСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=14225 (дата обращения: 21.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074