國研院顯微手術教育基地 提高實驗品質減少實驗動物犧牲

為優化顯微手術專業職能,國家實驗研究院國家實驗動物中心(國研院動物中心)建置了全世界第一個「互動式實驗動物顯微手術教育基地」,利用現場、遠距及串流媒體整合的混成式教學模式,有助於學員迅速掌握顯微手術的細節和技巧,對於藥物測試、新治療技術的發展有很大幫助,且可大幅減少實驗動物的犧牲,落實動物實驗3R(取代、減量及優化)。

實驗動物顯微手術是臨床前研究非常重要的專業技術,研究團隊可以透過顯微手術模擬人類疾病的發生、評估藥物療效,也可以探索新的治療策略。在測試新藥時,經常會利用顯微手術在小型實驗動物(例如實驗大小鼠)身上模擬疾病發生,例如模擬血管栓塞造成的腦中風或心肌梗塞,以測試新的治療方法或血管藥物;模擬腫瘤形成及器官移植情境,來測試新的腫瘤藥物或抗排斥藥。

其他如新的治療技術,例如幹細胞治療、微型藥物傳輸裝置植入等,也常需要利用實驗動物顯微手術來進行前導測試。另外,因實驗鼠育種及人工生殖技術訓練等需求,需進行體外受精、基因改造及胚冷凍操作,也必須在顯微鏡下執行胚操作及熟練胚移植等顯微手術。

傳統顯微手術教學是一群學生圍在老師身邊,與老師一起觀看一台顯微鏡螢幕;「互動式實驗動物顯微手術教育基地」採一人一機,利用現場、遠距及串流媒體整合成混成式教學模式,老師在教育基地執行手術,學生可在任何地方透過螢幕觀看,迅速掌握顯微手術的細節和技巧。

教育基地中則可容納12名學生,當學生執行手術時,老師可以同時看到12名學生的操作現況,隨時指正,也可將學生犯的典型錯誤分享到所有學生的螢幕,減少其他學生發生同樣錯誤的機率。

過去要練習實驗動物顯微手術,必須使用活體動物,造成大量犧牲。國研院動物中心為此特地開發出實驗動物的仿生教具如皮膚、血管、導管等,讓初學者先利用仿生教具練習手感,熟練後再使用活體動物進行手術,如此可大幅減少在教學訓練期間犧牲實驗動物。

另一方面,因為技術提升,也可增加手術成功率及動物存活率,可再進一步減少因手術失敗而犧牲的實驗動物。顯微手術教育基地的完成,除了有利於精準疾病治療策略之測試與探索,也有助於其他顯微鏡相關教學訓練的發展。【記者  鄭昱庭整理報導】