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生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗

分類:特色新工科 發布日期:2022-04-26 發布人:溈徠

本實驗全景再現一般生物實驗室真實環境,讓實驗者以第一視角沉浸式進入虛擬實驗室場景。實驗涉及一般生物實驗室常見的儀器設備安全操作、危險試劑安全操作及處理、實驗室安全規范及隱患排查、相關突發事件應急處理等。實驗分為教學、練習、考核三種模式。練習和考核模式下,不提示無暗示,突破傳統教學答題時選項和文字對學生的暗示作用,充分發揮虛擬仿真實驗的場景優勢,實現訓練和考察學生的主動安全意識和操作技能的目標。 

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖1)

蛋白質糖基化合成調控虛擬仿真實驗:

本實驗是中國科大國家級生命科學實驗教學中心,結合本校生化與分子生物學和結構生物學學科優勢,將最新科研成果應用于教學,設計開發的創新型虛擬仿真實驗。通過基因敲除突變等虛擬操作,揭示了肺炎球菌致病的分子機制——侵染致病的主要毒力因子PsrP蛋白的糖基化成熟調控過程(包括多種酶對Psrp分步糖基化,到Psrp成熟后經跨膜轉運錨釘在莢膜層上)以及侵染人肺細胞過程中表現出的各種生物學效應,實現在分子/原子尺度上“做”實驗。


生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖2)

 兔胃壁細胞原代培養及胃酸分泌相關蛋白功能研究虛擬仿真實驗:

近年來以原代培養的胃壁細胞作為模式系統進行胃酸分泌的細胞生物學研究已取得了巨大進展,對我們從生物醫學的角度了解消化器官潰瘍以及胃癌的發生發展具有重要意義。原代細胞培養是細胞生物學實驗課程的一個核心實驗,通過本虛擬仿真實驗的反復練習,學生可以了解并掌握兔子的腹腔解剖、兔胃的灌流及兔胃壁細胞的分離和原代培養的相關知識和操作方法,確保實際實驗操作的順利完成,避免實驗動物和耗材的巨大浪費。 

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖3)

大腦皮層運動機能定位:

大腦皮層運動區通過錐體系和錐體外系控制腦干和脊髓運動神經元的活動,調節肌肉運動。電刺激運動區的不同部位,能引起特定的肌肉產生運動。本虛擬仿真實驗目的是觀察電刺激家兔大腦皮層運動區所引起的軀體運動效應。
 

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖4)

生物熒光顯微鏡互動操作虛擬實驗:

介紹熒光顯微鏡的原理及圖像處理相關概念,了解并掌握普通生物熒光顯微鏡的操作及圖像處理相關知識。

 

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖5)

乳糖操子原理虛擬仿真實驗:

本實驗模擬乳糖操縱子的生理功能和原理的作用過程,讓學生操作模擬調節基因的狀態(如是否缺失)位置和微觀環境,達到模擬調控過程得到不同調控結果的教學目的。

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖6)

生物大分子三維結接:

實驗為集科研教學一體的虛仿真實驗,以蛋白多聚體在下的低分辨率,將高分辨率的蛋白質單構逐個接到正確的位置和朝向,模天然蛋白分子實際上堆聚集的方式。

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖7)

 泛素(ubiquitin)分子動力學模擬:
實驗采用VMDacemd件包泛素行分子力學模,用來學掌握從構建分子拓撲構,能量最小化平衡到定反束條件行模的分子力學研究蛋白分子性程。并初步了解分子模擬軌跡分析的方法。

 

生物實驗安全與防護虛擬仿真綜合實驗(圖8)


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