Tissue Slide Preparation from Biopsy: A Biology Project
Created byMerk Loud
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Tissue Slide Preparation from Biopsy: A Biology Project

Grade 12ScienceBiology2 days
In this project, students will learn how to transform a biopsy into a high-quality histological slide, safely and effectively interpreting cellular structures. They will explore the fundamental steps of preparing histological slides, including fixation, embedding, sectioning, and staining, and how these processes affect slide quality. Students will also learn to interpret histological slides using optical microscopy, identifying key features and adopting necessary safety precautions during slide preparation and biological material disposal. The project culminates in students preparing their own slides and analyzing them to diagnose a mystery biopsy case.
HistologyBiopsyTissue PreparationMicroscopyCellular StructuresStaining Techniques
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Inquiry Framework

Question Framework

Driving Question

The overarching question that guides the entire project.Come possiamo trasformare una biopsia in un vetrino istologico di alta qualità, interpretandone le strutture cellulari in modo sicuro ed efficace?

Essential Questions

Supporting questions that break down major concepts.
  • Quali sono i passaggi fondamentali per preparare un vetrino istologico a partire da una biopsia?
  • Come la fissazione, l'inclusione, il sezionamento e la colorazione influenzano la qualità del vetrino?
  • Quali sono le tecniche di colorazione più comuni utilizzate in istologia e come evidenziano le diverse strutture cellulari?
  • Come si interpreta un vetrino istologico al microscopio ottico e quali sono le principali caratteristiche da osservare?
  • Quali sono le precauzioni di sicurezza da adottare durante la preparazione di vetrini istologici e lo smaltimento dei materiali biologici?

Standards & Learning Goals

Learning Goals

By the end of this project, students will be able to:
  • Students will be able to prepare animal tissue slides from biopsy samples.
  • Students will understand the tissue treatment and staining processes necessary for slide preparation.
  • Students will be able to safely and effectively interpret cellular structures on histological slides.

Entry Events

Events that will be used to introduce the project to students

Mystery Biopsy Case

Students receive an anonymous biopsy sample with a vague patient history. Their task is to prepare a slide and analyze it to diagnose the patient's condition, sparking curiosity about tissue structures and diagnostic techniques.

Cellular Art Gallery

Students explore the artistic side of histology by creating visually appealing slides using different staining techniques. This encourages them to consider the aesthetic and scientific value of tissue preparation.

From Biopsy to Breakthrough: A Histological Journey

Students follow the path of a real biopsy sample from collection to diagnosis, interviewing pathologists (potentially via video) and learning about each step of the slide preparation process, culminating in their own slide preparation.
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Portfolio Activities

Portfolio Activities

These activities progressively build towards your learning goals, with each submission contributing to the student's final portfolio.
Activity 1

Biopsy Basics: Fissazione e Inclusione

Gli studenti impareranno le tecniche di fissazione e inclusione, passaggi cruciali per preservare l'integrità del tessuto bioptico.

Steps

Here is some basic scaffolding to help students complete the activity.
1. Ricerca sui diversi metodi di fissazione (es. formalina) e sui loro effetti sui tessuti.
2. Esecuzione di un protocollo di fissazione su un campione simulato, documentando tempi e concentrazioni.
3. Preparazione di blocchi di inclusione in paraffina, seguendo procedure standard.

Final Product

What students will submit as the final product of the activityUn report dettagliato con la descrizione dei metodi di fissazione utilizzati, i risultati ottenuti e i blocchi di paraffina pronti per il sezionamento.

Alignment

How this activity aligns with the learning objectives & standardsAllineamento con l'obiettivo di apprendimento: Gli studenti comprenderanno i processi di trattamento dei tessuti necessari per la preparazione dei vetrini (fissazione e inclusione).
Activity 2

Il Taglio Perfetto: Sezionamento e Montaggio

Gli studenti acquisiranno competenze nel sezionamento dei blocchi di paraffina e nel montaggio delle sezioni su vetrini.

Steps

Here is some basic scaffolding to help students complete the activity.
1. Utilizzo del microtomo per ottenere sezioni sottili di tessuto (es. 5-10 µm).
2. Trasferimento delicato delle sezioni su vetrini portaoggetti.
3. Asciugatura e preparazione dei vetrini per la colorazione.

Final Product

What students will submit as the final product of the activityVetrini con sezioni di tessuto correttamente sezionate e montate, pronte per la colorazione.

Alignment

How this activity aligns with the learning objectives & standardsAllineamento con l'obiettivo di apprendimento: Gli studenti saranno in grado di preparare vetrini di tessuto animale da campioni bioptici (sezionamento e montaggio).
Activity 3

Colorazione Rivelatrice: Tecniche di Colorazione Istologica

Gli studenti sperimenteranno diverse tecniche di colorazione istologica per evidenziare le strutture cellulari.

Steps

Here is some basic scaffolding to help students complete the activity.
1. Preparazione delle soluzioni di colorazione (es. ematossilina-eosina).
2. Colorazione dei vetrini seguendo protocolli specifici.
3. Risciacquo, disidratazione e montaggio finale dei vetrini con coprioggetti.

Final Product

What students will submit as the final product of the activityUna serie di vetrini colorati con diverse tecniche, accompagnati da una legenda che identifica le strutture cellulari evidenziate da ciascuna colorazione.

Alignment

How this activity aligns with the learning objectives & standardsAllineamento con l'obiettivo di apprendimento: Gli studenti comprenderanno i processi di trattamento e colorazione dei tessuti necessari per la preparazione dei vetrini (colorazione).
Activity 4

Analisi Microscopica: Interpretazione delle Strutture Cellulari

Gli studenti impareranno a utilizzare il microscopio ottico per analizzare i vetrini istologici e identificare le diverse strutture cellulari.

Steps

Here is some basic scaffolding to help students complete the activity.
1. Utilizzo del microscopio ottico per osservare i vetrini preparati.
2. Identificazione delle principali strutture cellulari (nucleo, citoplasma, organelli) e dei diversi tipi di tessuto.
3. Documentazione fotografica delle osservazioni e creazione di un report con le proprie interpretazioni.

Final Product

What students will submit as the final product of the activityUn report dettagliato con le immagini dei vetrini osservati al microscopio, le identificazioni delle strutture cellulari e le proprie interpretazioni.

Alignment

How this activity aligns with the learning objectives & standardsAllineamento con l'obiettivo di apprendimento: Gli studenti saranno in grado di interpretare in modo sicuro ed efficace le strutture cellulari sui vetrini istologici.
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Rubric & Reflection

Portfolio Rubric

Grading criteria for assessing the overall project portfolio

Rubrica di Valutazione per Preparazione Vetrini Istologici

Category 1

Fissazione e Inclusione

Valuta la comprensione e l'applicazione delle tecniche di fissazione e inclusione per preservare l'integrità del tessuto bioptico.
Criterion 1

Metodo di Fissazione

Valuta la scelta e la corretta applicazione del metodo di fissazione, considerando tempi e concentrazioni.

Exemplary
4 Points

Dimostra una conoscenza approfondita dei diversi metodi di fissazione, selezionando il metodo più appropriato in base al tipo di tessuto e giustificando la scelta con evidenze scientifiche. Il protocollo di fissazione è eseguito con precisione, documentando accuratamente tempi e concentrazioni, e mostrando una comprensione degli effetti della fissazione sulla struttura cellulare.

Proficient
3 Points

Conosce i principali metodi di fissazione e seleziona un metodo appropriato per il campione. Il protocollo di fissazione è eseguito correttamente, documentando tempi e concentrazioni.

Developing
2 Points

Mostra una conoscenza di base dei metodi di fissazione, ma la selezione del metodo potrebbe non essere ottimale. Il protocollo di fissazione è eseguito con alcune imprecisioni nella documentazione dei tempi e delle concentrazioni.

Beginning
1 Points

Ha una conoscenza limitata dei metodi di fissazione e fatica a selezionare un metodo appropriato. Il protocollo di fissazione è eseguito in modo incompleto e la documentazione è insufficiente.

Criterion 2

Preparazione Blocchi di Paraffina

Valuta la corretta preparazione dei blocchi di inclusione in paraffina, seguendo le procedure standard.

Exemplary
4 Points

Prepara blocchi di paraffina di alta qualità, seguendo meticolosamente le procedure standard e dimostrando una profonda comprensione dell'importanza dell'inclusione per il sezionamento. I blocchi sono uniformi, privi di artefatti e adatti al taglio.

Proficient
3 Points

Prepara blocchi di paraffina seguendo le procedure standard, ottenendo blocchi adatti al sezionamento.

Developing
2 Points

Prepara blocchi di paraffina con alcune imperfezioni, che potrebbero compromettere la qualità del sezionamento.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà a preparare blocchi di paraffina, ottenendo blocchi non adatti al sezionamento.

Category 2

Sezionamento e Montaggio

Valuta le competenze nello sezionamento dei blocchi di paraffina e nel montaggio delle sezioni su vetrini.
Criterion 1

Tecnica di Sezionamento

Valuta l'abilità nell'utilizzo del microtomo per ottenere sezioni sottili e uniformi.

Exemplary
4 Points

Utilizza il microtomo con maestria, ottenendo sezioni sottili e uniformi (5-10 µm) senza artefatti. Dimostra una profonda comprensione dei principi del sezionamento e della manutenzione del microtomo.

Proficient
3 Points

Utilizza il microtomo per ottenere sezioni sottili di tessuto (5-10 µm) con una buona uniformità.

Developing
2 Points

Utilizza il microtomo con alcune difficoltà, ottenendo sezioni di spessore variabile e con alcuni artefatti.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà nell'utilizzo del microtomo, ottenendo sezioni spesse, irregolari e con numerosi artefatti.

Criterion 2

Montaggio Vetrini

Valuta la capacità di trasferire e montare delicatamente le sezioni su vetrini portaoggetti.

Exemplary
4 Points

Trasferisce e monta le sezioni sui vetrini con estrema cura, evitando pieghe, bolle d'aria e altri artefatti. Le sezioni sono perfettamente adese al vetrino e pronte per la colorazione.

Proficient
3 Points

Trasferisce e monta le sezioni sui vetrini in modo accurato, ottenendo vetrini pronti per la colorazione.

Developing
2 Points

Trasferisce e monta le sezioni sui vetrini con alcune imperfezioni, come pieghe o bolle d'aria.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà a trasferire e montare le sezioni sui vetrini, ottenendo vetrini con numerosi artefatti.

Category 3

Colorazione Istologica

Valuta la sperimentazione e l'applicazione di diverse tecniche di colorazione istologica per evidenziare le strutture cellulari.
Criterion 1

Preparazione Soluzioni di Colorazione

Valuta la corretta preparazione delle soluzioni di colorazione (es. ematossilina-eosina).

Exemplary
4 Points

Prepara le soluzioni di colorazione con precisione, seguendo scrupolosamente i protocolli e dimostrando una profonda conoscenza della chimica delle colorazioni. Le soluzioni sono stabili e producono risultati ottimali.

Proficient
3 Points

Prepara le soluzioni di colorazione seguendo i protocolli specifici.

Developing
2 Points

Prepara le soluzioni di colorazione con alcune imprecisioni, che potrebbero influenzare la qualità della colorazione.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà a preparare le soluzioni di colorazione, ottenendo soluzioni instabili o che non producono i risultati attesi.

Criterion 2

Tecnica di Colorazione

Valuta la corretta applicazione dei protocolli di colorazione, inclusi risciacquo, disidratazione e montaggio finale.

Exemplary
4 Points

Applica i protocolli di colorazione con maestria, ottenendo vetrini con una colorazione uniforme e intensa, che evidenzia chiaramente le diverse strutture cellulari. Il risciacquo, la disidratazione e il montaggio finale sono eseguiti in modo impeccabile.

Proficient
3 Points

Applica i protocolli di colorazione seguendo le procedure specifiche, ottenendo vetrini con una buona colorazione delle strutture cellulari.

Developing
2 Points

Applica i protocolli di colorazione con alcune difficoltà, ottenendo vetrini con una colorazione non uniforme o con alcuni artefatti.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà ad applicare i protocolli di colorazione, ottenendo vetrini con una colorazione insufficiente o con numerosi artefatti.

Category 4

Analisi Microscopica

Valuta la capacità di utilizzare il microscopio ottico per analizzare i vetrini istologici e identificare le diverse strutture cellulari.
Criterion 1

Utilizzo del Microscopio

Valuta la corretta impostazione e utilizzo del microscopio ottico.

Exemplary
4 Points

Utilizza il microscopio ottico con competenza, regolando correttamente l'illuminazione, la messa a fuoco e l'ingrandimento per ottenere immagini nitide e dettagliate. Dimostra una profonda conoscenza dei principi di funzionamento del microscopio e della sua manutenzione.

Proficient
3 Points

Utilizza il microscopio ottico per osservare i vetrini, regolando correttamente l'illuminazione e la messa a fuoco.

Developing
2 Points

Utilizza il microscopio ottico con alcune difficoltà, ottenendo immagini non sempre nitide o con artefatti.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà nell'utilizzo del microscopio ottico e fatica ad ottenere immagini chiare.

Criterion 2

Identificazione Strutture Cellulari

Valuta l'abilità nell'identificare le principali strutture cellulari e i diversi tipi di tessuto.

Exemplary
4 Points

Identifica con sicurezza e precisione le principali strutture cellulari (nucleo, citoplasma, organelli) e i diversi tipi di tessuto, fornendo descrizioni dettagliate e accurate. Dimostra una profonda conoscenza dell'istologia e della citologia.

Proficient
3 Points

Identifica le principali strutture cellulari (nucleo, citoplasma, organelli) e i diversi tipi di tessuto.

Developing
2 Points

Identifica alcune delle principali strutture cellulari e dei diversi tipi di tessuto, ma con alcune imprecisioni.

Beginning
1 Points

Ha difficoltà ad identificare le principali strutture cellulari e i diversi tipi di tessuto.

Reflection Prompts

End-of-project reflection questions to get students to think about their learning
Question 1

Qual è stata la sfida più grande che hai affrontato durante la preparazione dei vetrini istologici e come l'hai superata?

Text
Required
Question 2

In che modo la preparazione di vetrini istologici ha influenzato la tua comprensione delle strutture cellulari e dei tessuti animali?

Text
Required
Question 3

Quale tecnica di colorazione hai trovato più efficace per evidenziare le strutture cellulari e perché?

Text
Required
Question 4

Come valuti la tua capacità di interpretare i vetrini istologici al microscopio ottico dopo questa esperienza?

Scale
Required
Question 5

Quali precauzioni di sicurezza hai adottato durante la preparazione dei vetrini e perché sono importanti?

Text
Required