超净工作台的介绍
超净工作台是一类常用设备,为多种不同实验室实验提供保护性的封闭空间。它们能够将样品同环境隔离开来,或者保护工作人员不受到有毒害或传染性样品的伤害。超净工作台这一术语包括层流工作台、通风橱、以及组织培养工作台或者生物安全柜。所有的超净工作台都用到了层流的原理并具有相同的基本组件,包括一个窗户框和玻璃保护隔层,一个无孔的工作台面,和一个进气排气装置。一般根据实验工作的类型来选择超净工作台的种类。例如,通风橱通常用来保护使用者,而非实验环境。与此相反,层流洁净工作台是用来保护实验本身,而非使用者,所以在实验样品无危害时,能够用它来保持实验样品无菌。如果使用者和实验样品需要同时被保护,那么就需要使用组织培养工作台或者生物安全柜。组织培养工作台能够保证细胞系的无菌操作,而生物安全柜则在使用侵染性试剂的时候提供全程性保护。一旦为实验选择了合适的工作台,使用者应当佩戴合适的保护性装备,并且遵循所有必须的安全流程。本短片将讨论层流原理、如何使用超净工作台、以及在不同类型的超净工作台应该采用何种操作流程。
本生喷灯的介绍
本生喷灯,是由罗伯特本生于1854年设计发明并以之命名,它是一种常用的实验室仪器,能够产生一种炽热,无烟、不发光的火焰。本生喷灯允许在燃烧之前精确地调节天然气和氧气在中心管内的配比,以供给燃烧需要。通过调节本生喷灯,可以控制火焰的大小和温度。在本生喷灯的几种用途中,它的火焰产生的热量可以产生一种对流循环气流,即在火焰上方产生的热气流会带走下方冷空气中的微粒子,从而保持工作环境是无菌的。使用开放式的火焰要格外小心,在点燃本生喷灯之前一定要记住保护好松散的头发、衣服或者附属物,并有合适的安全设备在附近,例如一个灭火器或者一个消防毯。想要安全和有把握地使用本生喷灯,就要花些时间来理解如何使用它以及要配备什么样的安全设施。
移液吸管和移液器的介绍
移液吸管在实验室常被用来转移毫升体积量的液体,从最少1毫升到最多50毫升。吸管可以是无菌塑料的一次性使用,也可是能高压灭菌玻璃的重复使用。这两种吸管都要用到移液器来吸取和排出液体。同一个移液器在不同的实验中会用到不同大小的吸管。例如,移液吸管对于混合化学溶液或细胞悬浮液,在不同容器中转移液体,或对试剂做不同密度的铺板等都非常重要。只要仔细地留意吸取和排出液体的体积,移液吸管就会成为实验室用来准确转移毫升量体积的液体的有用工具。
本视频讨论了在移液吸管上读取体积的方法,如何操作吸管辅助器,和使用移液吸管的一些不同应用。
微量移液器的介绍
微量移液器是一种用来转移微量液体溶液的常用实验室仪器。微量移液器有一个使用范围,需要使用三种不同大小的一次性枪头中的一种,来准确转移0.5微升到5000微升的体积。微量移液器的工作原理是排除移液器腔里面的空气,用产生的真空来吸取一定量体积的溶液。它们可用于转移细胞重悬液来做不同的细胞实验,在不同的分析检测中上样样品,以及机械破碎组织来产生单细胞悬浮液。微量移液器是极为有用的实验室工具,并且使用方便,只需简单的指导和训练。
本短片中,JoVE为初学者介绍在实验室中使用微量移液器所有的技巧,窍门和细节 。
酶标仪的介绍
酶标仪是一种可用于同时进行和测量多种实验的多模式仪器。酶标仪可以测量光吸收、物理荧光和化学荧光。多孔板和酶标仪的配合使用可使得一次同时完成多个实验。无论进行哪种类型的分析,使用酶标仪的实验都是通过一个标准曲线来得出实验数据。这个曲线是根据一系列已知浓度的样品来建立一个最佳的吻合线或标准曲线。然后根据标准曲线来推断实验数据或者根据线性回归得到的公式来计算数据。在多孔板上除了标准样品和实验样品,还有空白对照、正对照和负对照。它们是用来保证分析过程的正确。酶标仪可用来定量蛋白质、基因表达以及不同的代谢过程,例如活性氧类和钙流动。
病毒和HIV的介绍 - David Baltimore P1
本视频由科普中国和生物医学大讲堂出品
David Baltimore (Caltech) Part 1: Introduction to Viruses and HIV
Lecture Overview:
In this set of lectures, I describe the threat facing the world from the human immunodeficiency virus (HIV) and a bold proposal on how we might meet the challenge of eliminating this disease by engineering the immune system.
In part 1, I provide a broad introduction to viruses, describing their basic properties and my own history of studying the replication of RNA viruses which led to the discovery of reverse transcriptase. I also illustrate the distinguishing features of equilibrium viruses (e.g. the common cold) that have adapted to co-exist with their host and non-equilibrium viruses (e.g. HIV) that have recently jumped from another species, are not adapted to the new host, and which can lead to disastrous outcomes (e.g. loss of immune function with potential lethality in the case of HIV).
In part 2, I describe the growing health problem that is facing the world with the spread of HIV and the limitations of current drug therapies and vaccine strategies. We need new ideas for tackling this problem. Here and in the next segment, I describe bold strategies of using gene therapy to conquer HIV, The approach that I describe in this segment involves gene therapy to produce short hairpin RNAs (siRNA) that target the destruction of a critical co-receptor of HIV, which the viruses that needs to infect cells. I discuss initial proof-of-principle experiments that suggest this approach might be feasible and the next steps needed to develop this idea into a real therapy.
In this last segment, I describe another gene therapy strategy for HIV in which we propose to develop antibody-like proteins that can be expressed by a patient's B cells and will target the HIV virus for destruction. To achieve this objective, hematopoietic (blood) stem cells must to be targeted with the gene, which will ultimately develop into B cells that express the therapeutic molecule. The ultimate goal is to produce a life-long supply of anti-HIV neutralizing antibodies. In this lecture, I describe the molecular methods underlying this strategy and a development path from proof-of-principle studies in mouse to safe trials in humans. This project receives funding from the Bill and Melinda Gates Foundation.
Speaker Bio:
After serving as President of the California Institute of Technology for nine years, in 2006 David Baltimore was appointed President Emeritus and the Robert Andrews Millikan Professor of Biology. Born in New York City, he received his B.A. in Chemistry from Swarthmore College in 1960 and a Ph.D. in 1964 from Rockefeller University, where he returned to serve as President from 1990-91 and faculty member until 1994.
For almost 30 years, Baltimore was a faculty member at Massachusetts Institute of Technology. While his early work was on poliovirus, in 1970 he identified the enzyme reverse transcriptase in tumor virus particles, thus providing strong evidence for a process of RNA to DNA conversion, the existence of which had been hypothesized some years earlier. Baltimore and Howard Temin (with Renato Dulbecco, for related research) shared the 1975 Nobel Prize in Physiology or Medicine for their discovery, which provided the key to understanding the life-cycle of HIV. In the following years, he has contributed widely to the understanding of cancer, AIDS and the molecular basis of the immune response. His present research focuses on control of inflammatory and immune responses as well as on the use of gene therapy methods to treat HIV and cancer in a program called "Engineering Immunity".
Baltimore played an important role in creating a consensus on national science policy regarding recombinant DNA research. He served as founding director of the Whitehead Institute for Biomedical Research at MIT from 1982 until 1990. He co-chaired the 1986 National Academy of Sciences committee on a National Strategy for AIDS and was appointed in 1996 to head the National Institutes of Health AIDS Vaccine Research Committee.
In addition to receiving the Nobel Prize, Baltimore's numerous honors include the 1999 National Medal of Science, election to the National Academy of Sciences in 1974, the Royal Society of London, and the French Academy of Sciences. For 2007/8, he is President of the AAAS. He has published more than 600 peer-reviewed articles.
细胞转染介绍
转染是将遗传物质如DNA和双链RNA导入到哺乳动物细胞内的过程。将DNA导入细胞使得它可利用细胞自身的细胞机制表达和合成蛋白质,将RNA导入细胞则是用来通过终止翻译来降低某特定蛋白的合成。转染的RNA在细胞质中发挥作用,DNA则需被转运到细胞核中从而达到有效的转染。在核内,DNA会被短暂表达或整合到基因组DNA而将该遗传改变传代到下一代细胞。
本短片讲述了化学转染的基本原理,介绍了一些最常用的试剂,包括带电荷脂质体,聚合物和磷酸钙。我们将讲解从准备转染的细胞开始到最后分析转染效率过程中的每个步骤。另外,本视频文章的应用部分还讲述了导入核酸到哺乳动物细胞的其他方法,电击转染和基因枪转染。它还介绍了转染的更进一步的应用,同时转染DNA和干扰RNA来下调某天然存在的蛋白并同时引入该蛋白的突变体到同一细胞。
线虫的化学趋向性介绍
趋化性是细胞或生物响应化学刺激的运动过程。自然界中,趋化性对于生物感应并靠近食物源和远离可能有毒害的刺激非常重要。趋化性在细胞水平也同样重要。比 如趋化性对于受精前精细胞朝卵细胞的游动必不可少。在实验室里经常用线虫做趋化性实验,我们知道线虫天生会朝土壤的食物源运动但是远离避开毒素如重金属, 低pH物质和去垢剂。
本短片演示了如何操作趋化性实验。包括准备趋化板和线虫,操作测验和分析数据。然后,我们讨论了如何在线虫中应用趋化性作为工具来研 究学习和记忆,嗅觉适应和类似阿尔茨海默氏病的神经性疾病。线虫的趋化性实验对于研究许多生物进程的细胞和遗传机制有着无限的价值。它能帮助我们更好地了 解人类生物学,发育生物学和疾病。
对实验室小鼠的介绍
小鼠是实验室中研究人类疾病进展和发育的重要的研究模型。小鼠除了在大小和外观上有不同,它们还具有和人类相似度极高的遗传背景。它们的繁殖力和快速成熟的特性使得它们成为科学研究中有效和经济的哺乳动物模型。
本视频提供了对小鼠的简单概述,包括作为生物和它们作为实验动物模型的许多优点。这个讨论将集中介绍实验室中通用的小鼠株系,包括裸鼠。它的遗传表型使得该种小鼠没有毛发并且是免疫缺陷。本视频还将介绍小鼠研究的简史,包括从它们第一次在遗传学实验中的应用一直到在免疫学和神经生物学中取得诺贝尔奖级别的发现。最后,还将介绍小鼠在不同类型研究当中的代表性案例,例如典型的行为学研究中的Morris水迷宫试验以及对哺乳动物胚胎发育的深入研究。
鸡(家鸡)的介绍
鸡(家鸡)的胚胎是一个极有价值的研究发育生物学的模式生物,部分原因是因为它们的大部分发育阶段发生在鸡蛋内,并在母体以外孵育的。因此,早期的发育阶段可以通过在蛋壳上简单地开个小孔而接近,观察和操控。由于有数十亿鸡在世界范围内繁育用于提供肉和蛋,科学家们全年都可很容易并低价获得大量的受精蛋。此外,鸡与人类有着显著的遗传保守性,因此通过鸡发现的调节发育的遗传机制也适用于我们自己的生物学。
本视频重点介绍了作为科学模式生物的家养鸡。从对鸡的系统发生的回顾开始,揭示了它们像其他鸟类,爬行动物和哺乳动物定义为羊膜动物的特征。呈现了鸡研究千年的亮点,从亚里士多德的关于胚外膜功能的推测到更近一些的获得诺贝尔奖的神经科学的发现。此外,我们还提供了一些目前在鸡胚上进行研究的例子,如发育过程中体内跟踪细胞运动和征用血管发展肿瘤(称为血管生成的过程)。