Теперь школьники и студенты имеют возможность развивать свои навыки и проходить экзамены в формате 3D. В качестве первой задачи им предложат заниматься культивированием клеток зеленой мартышки, которые использовались для разработки вакцин против коронавируса, бешенства и клещевого энцефалита. Цифровые инструменты помогут ускорить подготовку специалистов в области биотехнологий, однако они не могут полностью заменить практические занятия в реальной лаборатории, отметили эксперты в интервью «Известиям».
Клеточные лаборатории в компьютере
Специалисты Научно-образовательного исследовательского центра «Фарма-премиум» Института фармации имени А. П. Нелюбина Первого МГМУ разработали полную виртуальную имитацию лабораторной работы с клетками. Теперь студенты профильных учебных заведений смогут закреплять свои знания и проходить экзамены в 3D-лаборатории «Культивирование клеточных культур». Платформа также будет полезна для школьников, интересующихся биологией и медициной, в подготовке к олимпиадам.
Цифровая лаборатория позволяет обучаться основам культивирования адгезионных клеточных линий млекопитающих в формате 3D. Эти клетки выращиваются в чашках Петри для тестирования новых лекарств, а также используются для получения определенных веществ или для создания органов и тканей.
В программе студенты изучают культивирование клеток Vero, которые получают из почек зеленой мартышки и широко применяются в производстве вакцин. На этих клетках были разработаны препараты против различных инфекций, включая полиомиелит, бешенство, клещевой энцефалит и даже некоторые вакцины против COVID-19, рассказала профессор кафедры фармацевтической технологии Института фармации имени А. П. Нелюбина, доктор фармацевтических наук Елена Бахрушина.
Информация в статье носит справочный характер и не заменяет консультацию врача. Перед применением рекомендаций обратитесь к специалисту.
Виртуальная среда точно воспроизводит реальную лабораторию, позволяя студентам и школьникам проводить эксперименты, делать заметки и выполнять расчеты. Программа включает теоретическую часть, тесты и практические задания, а пользователям доступны статьи с подробным описанием действий. Для удобства предусмотрены два режима: обучающий для закрепления навыков и экзаменационный для контроля знаний.
Создатели платформы отметили, что это первая в России программа, обучающая практической работе с клетками, так называемой мокрой биологии. Для проведения экспериментов с клетками обычно требуются специальные условия, включая лаборатории, ламинарные боксы и другое дорогостоящее оборудование, а также живые культуры клеток.
Цифровая лаборатория предоставляет возможность осваивать востребованные биотехнологические навыки любым учащимся, в том числе в онлайн-формате, подчеркнула Елена Бахрушина. Программа уже зарегистрирована и проходит апробацию среди студентов направлений «Фармация» и «Биотехнология». В сентябре этого года ее планируется внедрить в образовательный процесс, с возможностью дальнейшего масштабирования в другие вузы и колледжи.
Как виртуальные лаборатории помогут быстрее создавать лекарства
Навыки работы с клеточными линиями ускорят обучение в лабораторных условиях и подготовят студентов к выполнению практических задач на производстве, рассказали разработчики. Исключая зависимость от дорогостоящего оборудования и «живых» материалов, такие инструменты позволяют учащимся оттачивать навыки в онлайн-формате, готовиться к экзаменам и олимпиадам без риска ошибок и затрат на расходные материалы, отметила заместитель директора Института медицины и медицинских технологий НГУ по учебной работе, доцент Инесса Якимович.
По объективности контроля знаний и возможности моделирования нестандартных ситуаций виртуальная лаборатория не уступает традиционной, а в некоторых аспектах даже превосходит её. Это реальный механизм формирования практических навыков у будущих специалистов в области фармации и биотехнологий, особенно актуальный в регионах с ограниченной инфраструктурой, добавила эксперт.
Внедрение цифровых инструментов не отменяет полностью практику в реальной лаборатории, но дает возможность подготовить больше квалифицированных специалистов с меньшими затратами, повышая доступность и безопасность биотехнологического образования на всех уровнях, от школы до вуза, отметила она.
Преимущества виртуальных лабораторий очевидны. Первое — это доступность: не в каждом вузе или колледже есть необходимое оборудование, такое как инкубаторы и современные микроскопы. Цифровая среда позволяет отрабатывать последовательность операций, не рискуя дорогим оборудованием и биоматериалом. Второе — это безопасность, поскольку отсутствует риск контаминации и работы с опасными агентами, отметил заведующий отделом сопровождения образовательных программ и научных исследований НИИ «БиоТех» СамГМУ Минздрава России, доцент Денис Алексеев. Третье — возможность многократного повторения сложных экспериментов без использования расходных материалов.
Такой тренажер идеально подходит для первичного допуска к реальной лаборатории: студент сначала демонстрирует свою готовность в виртуальной среде, а затем переходит к работе с живыми культурами. Экзаменационный режим обеспечивает объективный контроль знаний, исключая субъективизм преподавателя, добавил специалист.
Тем не менее, важно отметить, что никакая даже самая совершенная 3D-симуляция не может заменить реальную работу с микроскопом — ощущение объема при пипетировании и поведение живых культур остаются вне её рамок, объяснил эксперт. Таким образом, цифровые платформы рассматриваются как первый этап подготовки специалистов, а не как замена традиционной лаборатории.
Фото: hi-tech.mail.ru
Материалы проходят проверку с учетом современных клинических рекомендаций, научных данных и практического опыта врачей. Основная задача Медколлегии — обеспечить достоверность, актуальность и понятность медицинской информации для пользователей.