技能学实验设计

1、机能学实验设计大纲实验名称 ： 抗生素对肺炎双球菌的抗感染治疗作用课题来源 ： 自选 设计班级 ： 2011级护理本科一班设计人员 ： 代莹莹设计日期 ： 2012年12月1日指导老师 ： 荣成成都医学院实验技术教研室20012年制一、实验设计的目的意义：实验设计的目的意义，国内外研究现状，存在的问题，解决问题的思路。目的与意义:建立小白鼠肺炎双球菌感染败血症模型，深入肺炎双球菌转化的研究。本模型通过腹腔注射含有肺炎双球菌的试剂造成小白鼠败血症感染模型，通过是否注射青霉素G试剂，动态检测手术后不同时间段的心率，血压及心电图，对该实验进行全面客观的评价。国内外研究现状：肺炎双球菌肺炎是肺炎双球菌

2、引起的肺炎。%的正常人平时鼻咽部带有肺炎双球菌，但并不发病，在感冒、过度疲劳后机体抵抗力下降时，细菌可引起肺内感染而导致本病。本病多见于青壮年，是比较常见的疾病。本病起病急骤，往往在发病前有感冒病史。肺炎双球菌转化实验中，格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。

3、格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌，这种转化的物质（转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回答。1944年美国的埃弗雷(OAvery)、麦克利奥特(C. Macleod)及麦克卡蒂(MMccarty)等人在格里菲斯工作的基础上，对转化的本质进行了深入的研究（体外转化实验）。他们从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和 R型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内，结果只有注射S型菌DNA和R型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部分 R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。 肺炎双球菌是一种

4、革兰式阳性的双球菌，细菌表面的荚膜多醣与治病率有关，主要会引起肺炎、中耳炎、菌血症、脑膜炎等死亡率极高，国内约每一千人中就有1112人曾感染肺炎双球菌，特别严重的是如果儿童感染此症死亡率更是可以高达40%。另外，患有鎌球性贫血的儿童，其罹患肺炎双球菌脑膜炎的机会是一般儿童的600倍。 存在的问题：传统上治疗肺炎双球菌均是红霉素，四环素等，磺胺为主，然而确有半数以上的肺炎双球菌菌珠己对产生抗药性，无法治疗改疾病，所以当罹患严重的肺炎双球菌感染发生时，几乎没有一种抗生素能保证有效治好病人，以致于死亡率非常高。解决问题的思路：对感染肺炎双球菌肺炎的小白鼠分别注射青霉素G，红霉素，四环素和磺胺类试剂，

5、观察小白鼠的恢复时间和恢复状况，通过分别对比其治疗效果，得到治疗肺炎双球菌肺炎的最佳治疗方案。参考文献：（1） 李贻奎； 李建生； 杨戈； 张杰； 郭盛典； 童丽。肺炎双球菌肺炎老龄大鼠急性反应相蛋白和自由基代谢变化与毒素清对其作用(摘要)。全国第六届中西医结合呼吸病学术研讨会论文汇编。R563.1;R285 。（2） 魏龙晓。博莱霉素与肺炎双球菌致大鼠肺损伤过程中TGF-1和VEGF表达的比较研究。人体解剖与组织胚胎学。183-199.（3）姜燕； 王永艳。阿奇霉素与胆木注射液联合应用对肺炎双球菌作用的研究。河北医药,Hebei Medical Journal。2012年17期。二、实验设计

6、方案（实验设计目标,拟解决的主要问题, 实验动物设计,实验专业设计，实验统计设计,实验方法设计，可行性分析,预期结果，实验设计工作时间安排）。（一）实验设计目标，拟解决的关键问题设计目标：研讨注射含有肺炎双球菌试剂的小白鼠通过分别注射不同抗生素会产生的治疗结果，从而找到一种较为理想的动物模型复制的方法。从而确定治疗肺炎双球菌肺炎的最好抗生素药物，为人类治疗肺炎双球菌肺炎做出贡献。拟解决的关键问题：肺炎双球菌感染-败血症动物模型的制备；肺炎双球菌感染-败血症模型进行分组分别注射不同抗生素，与实验资料的统计分析。（二）实验设计1、实验动物设计我们选用家小白鼠作为实验动物，有以下几点理由：1） 小白

7、鼠因为其颜色的原因，在试验中很容易发现异常 。2） 现代医学研究的小白鼠都是近亲繁殖的小白鼠，避免了因为遗传变异影响带来的 实验影响。 3） 小白鼠因其与人的生理机能相似，可以作为人体实验的替代。4） 小白鼠价格便宜，个头小，可以满足多次试验反复取材的需要。2、 实验专业设计选用小白鼠作为实验动物，给予腹腔注射含有肺炎双球菌的试剂造成小白鼠肺炎双球菌感染-败血症模型，然后随机分组分别注射青霉素G，红霉素，四环素和磺胺药物，观察小白鼠术前术后反应以及观察死否能够治疗肺炎双球菌肺炎和治疗效果的好坏，探讨注射不同抗生素的前后生理状况区别；观察动物败血症出现的时间（D），血压（BP），心率（P），心电

8、图变化，以及恢复正常所需要的时间D。3、 实验统计设计在科研实验统计设计中我们应始终贯彻随机、对照、重复三大原则。（1） 随机 选正常20代以上近交系健康重相近小白鼠80只，将80只家兔按体重由小变大编号后，利用post office的excel表格功能把80小白鼠进行0-1之间的随机编号，将这些随机数据按从小到大的顺序进行排列，1-20号标记为第一组，21-40号第二组，41-60号第三组，61-80号第四组。 由以上可知，每只小白鼠进入4个组的机会均等，每个组都包含20只小白鼠，使得结果更具有信服力。（2）对照：本课题的研究我们采取了四个组之间的相互对照和每个组的自身对照。（3）重复：实验

9、采用的是每实验小组有20只小白鼠，具有一定的重复性。（4）统计数据收集：本实验搜集计量资料，初步确定对各组实验数据的比较分为实验值和基础值比较。 表1-1 实验数据收集记录表编号 血压（BP） 心率（P） 心电图变化 出现败血症的时间（D） 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 412320 表1-2 注射不同抗生素后各组与实验前的比较 编号 血压（BP） 心率（P） 败血症痊愈的时间（D） 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 20 表1-3 实验前后各组生命体征观察比较 体温（t) 铁锈色痰情况 心音情况 白细胞数目 1 2 3 4 1 2 3

10、4 1 2 3 4 1 2 3 412320 （5） 统计数据分析本实验所得到的资料为定性资料，并且四个组为独立的样本，所以根据得到的定性资料结合生化检验来判断哪种抗生素的效果更好。以青霉素G和红霉素为例子。例如：给第一组和第二组分别注射等量的含有肺炎双球菌的试剂，观察小白鼠生命体征，当其体温开始急剧升高并开始出现铁锈色痰的时候，同时开始注射的青霉素和红霉素，每天都按时按量用药，期间要密切关注小白鼠的生命体征，如果第一组的小白鼠情况开始接近正常值直到完全控制，记录的时间短于第二组，说明用青霉素的效果好于红霉素。（4） 、实验方法设计 1 1 第一组 2 第二组 。 第三组 。 第四组 。每一组

11、的1代表实验前，2代表实验后。 实验技术方法 （1)随机抽样：随机正常20代以上近交系健康重相近小白鼠80只，并分别编号，再随机分成四个组。详细见上动物分组。（2）实验分组：第一组给予青霉素治疗，第二组给予红霉素治疗，第三组给予四环素治疗，第四组给予磺胺类治疗。 （3）实验手术：编号，实验前给予含有肺炎双球菌的试剂经腹腔注射，等待小白鼠出现铁锈色痰开始经静脉分别注射青霉素，红霉素，四环素和磺胺。 （4）模型复制 ：腹腔注射含有肺炎双球菌的试剂，当出现铁锈色痰时说明肺炎双球菌感染模型制作成功。（5） 处理措施：1） 实验动物的饲养： 10窝一笼饲养，防止内部竞争带来的损害，每天用正常的事物喂养，

12、保证事物品质数量完全相同。2）观察指标测定前准备：检查各种所需要的仪器设备是否完好，用一只正常小白鼠做一次指标的测定，检查仪器设备性能状况。3）观察指标测定：仪器设备调节好后，每隔一小时观察小树体征并记录。（3） 可行性分析:1、小白鼠来源方便，容易侍养，在科研工作中被广泛利用。2、实验设备简单，可直接在实验室进行。3、实验所需药少，资金花费少，模型制作周期短，存活率高。（四）预期效果: 注射含有肺炎双球菌的试剂后，大半的小白鼠会在48小时内出现铁锈色痰，通过分别注射不同抗生素，最先出现好转的应该是注射青霉素G的组别，接着是红霉素，四环素，最差的效果是磺胺，甚至达不到治疗效果，导致小白鼠败血症死亡。（5） 实验设计工作时间安排:1、第一天，准备实验器械，药品，动物，并将动物随机分成4组，编号。2、第二天，完成实验动物模型制备。 3、观察体征，记录。 4、每隔1小时，取各组小白鼠分别进行生化检验，观察病情的好转程度。三