基因编辑动物模型制备虚拟仿真实验教学平台的设计开发

发布时间：2025-05-01 09:58

　　 基因缺失或突变动物模型的制备对于研究基因功能和构建人类疾病模型具有重要的作用。目前在大动物上构建疾病模型主要通过体细胞基因编辑和动物克隆技术相结合来实现,但这两项技术涉及环节众多,技术要求高,特别是显微操作技术。为了能让更多的本科生、研究生生和技术人员学习和掌握该技术,特以猪为对象利用虚拟仿真技术开发出基因编辑克隆动物制备的虚拟仿真实验系统。该系统不但节约了操作的成本和时间,学习者可以身临其境地进行高难度的实验操作,本文将具体介绍该系统的设计和开发。

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【部分图文】：

图1 基因编辑克隆猪制备虚拟仿真实验的模块入口

模块四介绍制作显微操作时使用的固定管和注射管的过程。由于显微操作针末端非常精细，注射针末端只有20微米，所以这一部分内容基本都是在显微镜下操作。目前各个实验室中使用的断针仪和磨针仪上并没有摄像头的设计，即使在科研实验室学习这部分操作的时候也很难看到实时操作的镜头，该模块把所有镜下....

图2 显微操作针的制备过程

图1基因编辑克隆猪制备虚拟仿真实验的模块入口3.5卵母细胞成熟培养模块

图3 卵丘卵母细胞的挑选

该模块包含抽卵、卵丘卵母细胞复合体（COCs）分类以及成熟培养的过程。模块中设置了问题互动环节，必须答对题目才可以进行下一步实验，比如COCs的分类选择，要求学生按分类标准选择出适合进行培养的COCs。另外模块中还穿插了一些知识点的提示，比如培养猪卵母细胞为什么需要带加热台的体视....

图4 显微操作的去核过程

该模块是这整个项目中操作难度系数最高的部分，该部分包括成熟卵母细胞挑选，体细胞核移植，重构胚的电融合以及胚胎培养等环节。该环节基本都是显微镜下的镜头，我们把镜下的镜头进行了实时模拟并且能够实现人机互动，利用鼠标和键盘实时操作显微镜下的画面。学生通过这个模块的学习，可以亲身感受显微....

本文编号：4042083