Leerstof Methoden in het Biomedisch Onderzoek 2
Overzicht
Hoofdstuk 1: Inleiding (Les 1)
Situering, belang van methoden, doelstelling van de cursus, inhoud, organisatie,
examens
Hoofdstuk 2: Biomedische vraagstelling en onderzoeksmethodiek (Les 1)
Hoofdstuk 3: Analyse van RNA (Les 2-4)
Isoleren, aanmaken van RNA, concentreren, kwantificeren, Northern blotting, Q-
RT-PCR, ddPCR…
Hoofdstuk 4: Analyse van eiwitten (Les 5-7)
Isoleren, aanmaken van eiwitten, concentreren, kwantificeren en identificeren
(productie van antistoffen, western blotting, ELISA, RIA, immunohistochemische
technieken)
Hoofstuk 5: Microscopie (Les 8-10)
Superresolutie microscopie, atoomkrachtmicroscopie, RAMAN microscopie,
elektronenmicroscopie, beeldanalyse
Hoofdstuk 6: Elektrofysiologie (Les 11-13)
basisprincipes van bio-elektriciteit, stroom- en spanningsmetingen, Patch-clamp
analyse voor de studie van ionenkanalen en membraantransportprocessen…
Hoofdstuk 7: In-vivo metingen bij de mens (Les 14-23)
1. Inleiding
2. Ultrasone beeldvorming (US)
3. Magnetische resonantiebeeldvorming (MRI)
3. Interactie tussen straling en materie
4. X-stralen beeldvorming
5. Productie van radio-isotopen
6. Single foton emissie tomografie (SPECT)
7. Positron emissie tomografie (PET)
8. Principes van radiotherapie
9. Radioprotectie
Hoofdstuk 8: Radio-isotooptechnieken in het labo (Les 24)
1
, Hoofdstuk 1: Inleiding en situering
1.1. Inpassing in de leerlijnen Ba BMW
1.2. Belang van methoden in het biomedisch onderzoek
Fysiologische / pathologische vraagstelling → m.b.v. methoden → antwoord
• De meeste antwoorden zitten reeds in ons lichaam / studiemateriaal
→ men moet ze er alleen uithalen
→ methoden nodig
• Wat men als antwoord vindt is afhankelijk van de methode die men gebruikt
• De beschikbaarheid van adequate methoden, met hun mogelijkheden en hun
beperkingen, bepalen grotendeels de opbouw van onze kennis en de
toepassing ervan
• Momenteel: enorme evolutie in de ontwikkeling van biomedische methoden
→ exponentiële toename in biomedische kennis + maatschappelijke impact
1.3. Doelstellingen van Methoden in het Biomedisch Onderzoek
• Overzicht van een aantal belangrijke methoden i/h biomedisch onderzoek
• Chemische en fysische principes begrijpen van deze methodologie
- hoe werken biomedische methodes?
- waarop zijn ze gebaseerd?
• Leren een strategische keuze te maken voor welbepaalde methoden
- mogelijkheden en beperkingen van methodes
- vergelijken van methodes → afweging voor- en nadelen
• Inzicht in het belang en de impact van specifieke biomedische methoden
- wat zijn we ermee?
- hoe heeft dit een impact op de biomedische kennis / ons leven / onze
maatschappij / ethische implicaties
• Een onderzoeksstrategie opstellen om een concrete biomedische vraag te
beantwoorden
-hoe methoden combineren?
1.4. Inhoud fase 1-2-3
Bij elke methode dient men volgende zaken te kennen:
• Doelstelling van de methode
• Fysische achtergrond
• Praktische tips
• Mogelijkheden en beperkingen
• Voor- en nadelen
• Toepassing (a.d.h.v. vb. literatuur)
• Voorbeelden van resultaten
• Ethische aspecten
• Kosten
• Perspectieven
2
,1.5. Organisatie van de cursus
Hoe studeren?
• Vooral begrijpen !
- overzicht van verschillende methoden
- principes van methoden
- mogelijkheden en beperkingen
- vergelijken en keuze maken
- resultaten interpreteren
- combineren om eenvoudige concrete vraagstellingen te beantwoorden
• Wat wel/niet te kennen?
- alles behoort tot leerstof behalve wat aangeduid wordt ( “ter illustratie”, …)
- getallen: meestal grootteordes belangrijk, docent specifieert
- formules: aangeduid welke te kennen of enkel te kunnen toepassen
- afkortingen van methodes → behoort tot woordenschat van de onderzoeker
• Hulp bij hoe te studeren & indicatie van soort vragen:
- testen op Toledo
1.6. Examens
• Examen in twee 2 delen (in 1 examen):
o Multiple choice: 10/20
- 20 vragen over volledige cursus
- 1 juist antwoord per vraag
- met giscorrectie
o Schriftelijke gedeelte met 3-4 open vragen: 10/20
- verbetersleutel bouwt meestal op, eerst hoofdzaken dan meer details
- ook gepeild naar begrip van de stof (bv. Resultaat van een
experiment → methode uitleggen en resultaten interpreteren)
• In januari (1ste semester vak)
• Herkansing 3de examenperiode: examenvorm identiek als in januari
• Rekenmachine: niet nodig op examen, oefeningen voldoende eenvoudig
• Formularium: soms moeten formules gekend zijn, anderen worden gegeven
3
, Hoofdstuk 2: Biomedische vraagstelling en onderzoeksmethodiek
2.1. Inleiding
BMW focust op de mens
Fysiologische vraagstelling → Pathologische vraagstelling
Hoe werkt ons lichaam? Wat loopt er fout?
Bv. hoe werkt ons geheugen? Bv. hoe ontstaat de ziekte van Alzheimer?
Verschillende niveaus: Organisme → weefsel → cel → sub cellulair
Mens zelf of modelorganisme bv. ratten, prokaryoten zoals E.coli, insecten etc.
2.2. Zeer breed gamma aan vraagstellingen
• Open exploratief → hypothese gedreven
Open exploratief onderzoek = onderzoek waarbij men breed gaan zoeken naar
een antwoord zonder een specifieke richting te kiezen.
Bv. Hoe komt het dat sommige mensen zo sterk reageren op SARS-CoV-2
infectie en anderen niet?
Hypothese-gedreven onderzoek = onderzoek waarbij men een antwoord
vooropstelt (hypothese) en dit toetst.
Bv. Speelt de vrijzetting van interferonen (ontstekingseiwitten) een bepalende rol
bij de reactie op een SARS-CoV-2 infectie?
• Fundamenteel / translationeel / klinisch
Fundamenteel onderzoek
Gericht op een gedetailleerde analyse v/d moleculaire bestanddelen en processen
i/d cel en i/h organisme. Gericht op biologische principes. Bv. Hoe werkt T-cel?
Translationeel onderzoek
Maakt de overgang tussen fundamenteel en klinisch onderzoek. Overgang labo
naar kliniek. Bv. Onderzoek humane stalen, wat bepaald prognose bij kanker?
Klinisch onderzoek
Patiënt-gericht:
→ optimaliseren van diagnose
→ verbetering van behandeling
→ nieuw geneesmiddel
PICO principe van ‘evidence-based medicine’
(Patient-Intervention-Controls-Outcome)
• Analyses in vivo / ex vivo / in vitro / in silico
In vivo: bepalingen bij levende organismen
Bv. medische beeldvorming
4
Overzicht
Hoofdstuk 1: Inleiding (Les 1)
Situering, belang van methoden, doelstelling van de cursus, inhoud, organisatie,
examens
Hoofdstuk 2: Biomedische vraagstelling en onderzoeksmethodiek (Les 1)
Hoofdstuk 3: Analyse van RNA (Les 2-4)
Isoleren, aanmaken van RNA, concentreren, kwantificeren, Northern blotting, Q-
RT-PCR, ddPCR…
Hoofdstuk 4: Analyse van eiwitten (Les 5-7)
Isoleren, aanmaken van eiwitten, concentreren, kwantificeren en identificeren
(productie van antistoffen, western blotting, ELISA, RIA, immunohistochemische
technieken)
Hoofstuk 5: Microscopie (Les 8-10)
Superresolutie microscopie, atoomkrachtmicroscopie, RAMAN microscopie,
elektronenmicroscopie, beeldanalyse
Hoofdstuk 6: Elektrofysiologie (Les 11-13)
basisprincipes van bio-elektriciteit, stroom- en spanningsmetingen, Patch-clamp
analyse voor de studie van ionenkanalen en membraantransportprocessen…
Hoofdstuk 7: In-vivo metingen bij de mens (Les 14-23)
1. Inleiding
2. Ultrasone beeldvorming (US)
3. Magnetische resonantiebeeldvorming (MRI)
3. Interactie tussen straling en materie
4. X-stralen beeldvorming
5. Productie van radio-isotopen
6. Single foton emissie tomografie (SPECT)
7. Positron emissie tomografie (PET)
8. Principes van radiotherapie
9. Radioprotectie
Hoofdstuk 8: Radio-isotooptechnieken in het labo (Les 24)
1
, Hoofdstuk 1: Inleiding en situering
1.1. Inpassing in de leerlijnen Ba BMW
1.2. Belang van methoden in het biomedisch onderzoek
Fysiologische / pathologische vraagstelling → m.b.v. methoden → antwoord
• De meeste antwoorden zitten reeds in ons lichaam / studiemateriaal
→ men moet ze er alleen uithalen
→ methoden nodig
• Wat men als antwoord vindt is afhankelijk van de methode die men gebruikt
• De beschikbaarheid van adequate methoden, met hun mogelijkheden en hun
beperkingen, bepalen grotendeels de opbouw van onze kennis en de
toepassing ervan
• Momenteel: enorme evolutie in de ontwikkeling van biomedische methoden
→ exponentiële toename in biomedische kennis + maatschappelijke impact
1.3. Doelstellingen van Methoden in het Biomedisch Onderzoek
• Overzicht van een aantal belangrijke methoden i/h biomedisch onderzoek
• Chemische en fysische principes begrijpen van deze methodologie
- hoe werken biomedische methodes?
- waarop zijn ze gebaseerd?
• Leren een strategische keuze te maken voor welbepaalde methoden
- mogelijkheden en beperkingen van methodes
- vergelijken van methodes → afweging voor- en nadelen
• Inzicht in het belang en de impact van specifieke biomedische methoden
- wat zijn we ermee?
- hoe heeft dit een impact op de biomedische kennis / ons leven / onze
maatschappij / ethische implicaties
• Een onderzoeksstrategie opstellen om een concrete biomedische vraag te
beantwoorden
-hoe methoden combineren?
1.4. Inhoud fase 1-2-3
Bij elke methode dient men volgende zaken te kennen:
• Doelstelling van de methode
• Fysische achtergrond
• Praktische tips
• Mogelijkheden en beperkingen
• Voor- en nadelen
• Toepassing (a.d.h.v. vb. literatuur)
• Voorbeelden van resultaten
• Ethische aspecten
• Kosten
• Perspectieven
2
,1.5. Organisatie van de cursus
Hoe studeren?
• Vooral begrijpen !
- overzicht van verschillende methoden
- principes van methoden
- mogelijkheden en beperkingen
- vergelijken en keuze maken
- resultaten interpreteren
- combineren om eenvoudige concrete vraagstellingen te beantwoorden
• Wat wel/niet te kennen?
- alles behoort tot leerstof behalve wat aangeduid wordt ( “ter illustratie”, …)
- getallen: meestal grootteordes belangrijk, docent specifieert
- formules: aangeduid welke te kennen of enkel te kunnen toepassen
- afkortingen van methodes → behoort tot woordenschat van de onderzoeker
• Hulp bij hoe te studeren & indicatie van soort vragen:
- testen op Toledo
1.6. Examens
• Examen in twee 2 delen (in 1 examen):
o Multiple choice: 10/20
- 20 vragen over volledige cursus
- 1 juist antwoord per vraag
- met giscorrectie
o Schriftelijke gedeelte met 3-4 open vragen: 10/20
- verbetersleutel bouwt meestal op, eerst hoofdzaken dan meer details
- ook gepeild naar begrip van de stof (bv. Resultaat van een
experiment → methode uitleggen en resultaten interpreteren)
• In januari (1ste semester vak)
• Herkansing 3de examenperiode: examenvorm identiek als in januari
• Rekenmachine: niet nodig op examen, oefeningen voldoende eenvoudig
• Formularium: soms moeten formules gekend zijn, anderen worden gegeven
3
, Hoofdstuk 2: Biomedische vraagstelling en onderzoeksmethodiek
2.1. Inleiding
BMW focust op de mens
Fysiologische vraagstelling → Pathologische vraagstelling
Hoe werkt ons lichaam? Wat loopt er fout?
Bv. hoe werkt ons geheugen? Bv. hoe ontstaat de ziekte van Alzheimer?
Verschillende niveaus: Organisme → weefsel → cel → sub cellulair
Mens zelf of modelorganisme bv. ratten, prokaryoten zoals E.coli, insecten etc.
2.2. Zeer breed gamma aan vraagstellingen
• Open exploratief → hypothese gedreven
Open exploratief onderzoek = onderzoek waarbij men breed gaan zoeken naar
een antwoord zonder een specifieke richting te kiezen.
Bv. Hoe komt het dat sommige mensen zo sterk reageren op SARS-CoV-2
infectie en anderen niet?
Hypothese-gedreven onderzoek = onderzoek waarbij men een antwoord
vooropstelt (hypothese) en dit toetst.
Bv. Speelt de vrijzetting van interferonen (ontstekingseiwitten) een bepalende rol
bij de reactie op een SARS-CoV-2 infectie?
• Fundamenteel / translationeel / klinisch
Fundamenteel onderzoek
Gericht op een gedetailleerde analyse v/d moleculaire bestanddelen en processen
i/d cel en i/h organisme. Gericht op biologische principes. Bv. Hoe werkt T-cel?
Translationeel onderzoek
Maakt de overgang tussen fundamenteel en klinisch onderzoek. Overgang labo
naar kliniek. Bv. Onderzoek humane stalen, wat bepaald prognose bij kanker?
Klinisch onderzoek
Patiënt-gericht:
→ optimaliseren van diagnose
→ verbetering van behandeling
→ nieuw geneesmiddel
PICO principe van ‘evidence-based medicine’
(Patient-Intervention-Controls-Outcome)
• Analyses in vivo / ex vivo / in vitro / in silico
In vivo: bepalingen bij levende organismen
Bv. medische beeldvorming
4
