BMB206: 3D spheroid kultur som `long-term´ in vitro celle model (5 ECTS)

STADS: 01015101

Niveau
PhD-kursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: kwr@bmb.sdu.dk

Yderligere undervisere
sjf@bmb.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Max 18 studerende

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Dette er et kursus på postgraduat niveau (master, PhD niveau)

Deltagerne forventes at have kendskab til grundlæggende cellefysiologi og biokemi på bachelor niveau.

Kendskab til de grundlæggende principper bag lysmikroskopi teknikker vil være godt men ikke nødvendigt.

Formål
Siden de gennembrud der kom indenfor celle dyrkning i 1950érne (i forbindelse med udviklingen af poliovaccinen), har det primære fokus været rettet mod, hvordan man bedst dyrker og opformerer celler i kultur.

Traditionelle 2 dimensionale cellekulturteknikker (2 dimensional cellekultur = 2D) fokuserede på vækstbetingelser, der fremmer hurtigt voksende men lavt differentierede celler. Celler dyrket under sådanne betingelser, er normalt "låst" i en tilstand, hvor de ikke har mulighed for at udvikle deres avancerede cellulære funktioner. Med andre ord, mister cellerne mange af de fysiologiske egenskaber der er vigtige, for at organer kan fungere, når de dyrkes i klassiske 2D kulturer.

Man er ved at indse, at det er nødvendigt med nye celledyrkningsteknikker, der fokuserer mere på cellefunktionalitet. Der dukker dokumentation op for, at celler dyrket under de rette betingelser, automatisk organiserer sig i aggregater, som besidder egenskaber der ligner det modne væv, de kommer fra. De opnår også in vivo fysiologiske funktioner.

Tredimensionelle (3D) strukturer viser sig at være essentielle for in vivo-funktionalitet [1-6]. Endothelcelle spheroider kan danne et hult monolag, der udtrykker en vævslignende fænotype [7], humane epidermale celler gennemgår proliferativ differentiering og danner en kontakt-linse-lignende skive med alle hudens in vivo EM funktioner (undtagen hår) [8]. Epithel-nyreceller fra hunde danner cyster, der ligner uudviklede nyre glomerulus [9] eller, ved behandling med en vækstfaktor, differentierer til forgrenede tubuli, som det ses i nyren [10]. På trods af dette, bliver den meste forskning udført på celler, dyrket i klassiske 2D dyrkningssystemer. 

I løbet af dette kursus vil de studerende fokusere på en af de nye 3D dyrkningsteknikker, der anvender vækst af 3D celle spheroider i et `micro-gravity´ miljø. De studerende vil lære at håndtere 3D-kulturer, bruge forskellige kvalitets valideringsmetoder, samt beskrive og forberede biologiske prøver til videre forsøg (præparere prøver til videre anvendelse).

Kurset vil også give kendskab til traditionelle 2D teknikker, specifikke krav til cellekultur laboratorier (laboratorie sikkerheds klassifikation) samt beskrive og demonstrere brugen af elektronisk laboratorie ledelse som en del af god laboratoriepraksis (GLP).

Efter kurset burde deltagerne kunne:

• bruge 3D celle kultur systemer 
• anvende materiale og fortolke resultater produceret af 3D cellekultur systemer
• beregne fordoblingstiden for celler dyrket i 3D cellekulturer
• anvende luminescens-assays til at vurdere cellernes tilstand
• anvende lysmikroskopi til at vurdere cellernes kvalitet
• Anvende principperne i en elektronisk laboratorie logbog til eksperiment dokumentation og dataoverførsel 

Kompetencer
Efter kurset burde deltagerne kunne:
-  bruge 3D celle kultur system
- Anvende materiale og fortolke resultater produceret af 3D cellekultur system
- Beregne fordoblingstiden for celler dyrket i 3D cellekulturer
- Anvende luminescens-assays til at vurdere cellernes tilstand
- Anvende lysmikroskopi til at vurdere cellernes kvalitet
- Anvende principperne i en elektronisk laboratorie logbog til eksperiment dokumentation og dataoverførsel

Målbeskrivelse
Efter kurset vil deltagerne besidde:

• en grundlæggende viden om generelle celledyrknings teknikker 
• indgående kendskab til 3D cellekultur systemet 
• kendskab til laboratorie klassifikation
• kendskab til forskellige former for laboratorie dokumentation

Indhold


Litteratur
Der er i øjeblikket ikke angivet nogle materialer for kurset.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver

1. Laboratorieøvelse, Praktisk hands-on færdigheder med fokus på bestemte eksperimentelle procedure. Bestået/ikke-bestået, intern censur ved underviser. Gælder eksamenselement a). (01015112).
2. Projektrapport. Til eksamen Projektrapporten indeholder Electronic Laboratory Logbog (ELL) og den elektroniske Experiment Protocol (EEP) vil blive evalueret for dets anvendelighed og fuldstændighed som prepublication materialer. Gælder eksamenselement a). (01015122).

    

Eksamen- og censurform:

1. Mundtlig eksamen. (5 ECTS) Intern censur, 7-trinsskala. Tilladte hjælpemidler er den studerendes egen projektrapport. (01015102). 

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 40 timer
Træningsfase: 29 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 5 timer
 - Laboratorieøvelser: 24 timer

Aktiviteter i studiefasen
Online læring

• Emne 1: Demonstration materialer (cellekultur basics flytter)
• Emne 2: Laboratorieprotokoller og procedurer
• Emne 3: Elektronisk laboratorium / eksperiment logbog

Selvstudie af tilgængelig litteratur:Teoretiske aspekter af 3D-celle spheroider vækst i bioreaktorer

Udarbejdelse af projektrapport: Rapporten skal indeholde Electronic Laboratory Logbog (ELL) og den elektroniske Experiment Protocol (EEP)

Forberedelse til den mundtlige eksamen: Studerende vil forberede sig på at diskutere projektet rapport baseret på feedback fra lærerne

Undervisningsform


Sprog
Dette kursus undervises på engelsk.

Bemærkninger

1. Studerende, der har optjent flest ECTS på kandidatuddannelsen har første prioritet
2. Studerende, der er optaget betinget på kandidatuddannelsen har hernæst prioritet
3. Studerende, der følger kandidatkurser samtidig med deres bacheloruddannelse (dispensation til 30 ECTS kandidatkurser) har herefter prioritet
4. Bachelorstuderende

Hvis der er pointmæssigt ligestillede blandt studerende i gruppe 1 til 4, trækkes der lod.


Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. feb 2017.