READING PASSAGE 2

How the Petri dish supports scientific advances

Questions 14–19

Questions 20–25

Questions 26–29

A simple piece of scientific equipment is helping research in three institutions in Cambridge, UK

Research in the MRC Lab of Molecular Biology

20:I[817158,["/_next/static/immutable/chunks/3zlxnut_1-a4f.js","/_next/static/immutable/chunks/2xl513ed6g9yb.js","/_next/static/immutable/chunks/27e7gv0pu9t-6.js","/_next/static/immutable/chunks/2cgkg8zq8zix6.js"],"default"] 21:T16d8,

You should spend about 20 minutes on Questions 14–29, which are based on Reading Passage 2 below.

A Petri dishes, invented by German microbiologist Julius Richard Petri in 1887, rarely receive the appreciation or attention that their more complex lab companions like the microscope enjoy. They are simple, utilitarian little things, and it's understandable that some people see them as just shallow dishes with lids. But Petri dishes deserve celebrating; they are still at the forefront of scientific discovery.

B The invention of the Petri dish, and the advances it has helped to create, are part of a bigger whole, of course – the development of glass scientific instruments, from microscope lenses to laboratory beakers. In The Glass Bathyscaphe: How Glass Changed the World, Alan Macfarlane argues that without glass, the Renaissance and the scientific revolution would never have happened. Around 70 per cent of what we know about the world comes in through our eyes, Macfarlane points out, and glass instruments enabled us to see better. Until about 1400, knowledge was based on what people had been told in the past. ‘Glass allowed the growth of the experimental method. Don't trust what you are being told: see it for yourself. It was transformational,’ he says.

C At the Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, Professor Ludovic Vallier says that his first encounter with a Petri dish was a classic example of understanding the world in this way: students used the dishes to see which bacteria could grow in the presence of antibiotics. ‘It's good to see things grow,’ he says. ‘It is a fascinating experience. Now, we grow cells in the Petri dish, and we don't use glass any more, but plastic.’ Today, his team focuses on stem cells, which have the capacity to become any cell type in the human body: neurons, skin cells, liver cells, and so on. Vallier and his colleagues study them in order to understand how they do this, and how they can produce more cells. And to study them, they need to grow them. ‘We put the stem cells on the dish and then we feed them and they grow,’ he says. ‘And then ... we divide them and distribute them in new Petri dishes, and we grow them again. We feed them on a liquid medium that is basically food for cells: it tells them to grow and also what to do, as we want to produce new cells. So by feeding them this medium we can allow the cells to become neurons, cardiac cells, liver cells, and so on. We can then model disease in a dish, or produce cells for regenerative-medicine applications.’ This means that the Petri dish becomes a place where Vallier and his team can study what happens to those cells when disease strikes. ‘We work a lot on fatty-liver diseases, and in this case the liver cell in the dish becomes full of fat, which we can see ... We can't look inside a patient's liver to see what's happening. So we are reproducing those diseases in our dishes.’

D ‘Disease in a dish’ is also the focus of Dr Meritxell Huch's team at the Gurdon Institute. They use between 50 and 150 Petri dishes every day to grow mouse liver and human liver cells, in order to study how the liver can regenerate itself. Huch's team is examining the molecular mechanisms by which these cells decide to multiply. She says: ‘You can divide regeneration into different phases. The cells first have to realise that there is damage and activate the response. Once they activate the response, the cells will proliferate to compensate for the loss of cells owing to the damage. And once they have proliferated, they then become functional cells.’

E In the MRC Laboratory of Molecular Biology, Dr Madeline Lancaster and her team grow ‘mini-brains’ in hundreds of Petri dishes. Here, the dish has been specially treated to stop cells sticking to it and to encourage them to float freely. Dr Lancaster explains that they want the cells to develop in three, rather than two, dimensions as that's the way our brains are. ‘If you can grow neurons in a dish in two dimensions, you can see individual neurons and see what they do, but you won't be able to understand the architecture of those cells – their positioning relative to one another.’ She says that this new method gives you a structure that looks a lot more like that of an actual developing brain.

F The aim of this research is to look at exactly how neurons are made and how that differs in humans compared with other species. One day, says Lancaster, this work could translate into understanding far more about Alzheimer's disease, Parkinson's and schizophrenia. So in a world of cutting-edge and highly complex technology, Petri dishes, in their relative simplicity, remain a vital weapon in the fight against the world's most serious diseases. And they also enable a hands-on approach that she finds satisfying. ‘It's a bit like gardening,’ she says. ‘You're taking care of this thing. You keep an eye on it and you check it every day. You change the media this day or that day to help it grow better. It's rewarding to see something grow before your eyes. There's something about the interplay between new, next-generation and classic technologies. They give you capabilities that were not possible before.’

22:T1042,

Reading Passage 2 has six sections, A–F.

Which section contains the following information?

Write the correct letter, A–F, in the boxes for 14-19.

NB You may use any letter more than once.

23:T1136,

Look at the following statements (Questions 20–25) and the list of people below.

Match each statement with the correct person, A, B, C or D.

20 To deal with the injury, cells must go through a series of activities in a particular order.

21 One technological development formed the basis of all modern scientific research.

22 A modification to the Petri dish allows experiments to provide more accurate information.

23 Petri dishes allow observation of medical conditions that are normally impossible to observe.

24 Visual evidence is a very important requirement for the provision of reliable information.

25 Petri dishes can be used to help produce a range of new cells of many different kinds.

List of People

A Alan Macfarlane

B Professor Ludovic Vallier

C Dr Meritxell Huch

D Dr Madeline Lancaster

24:T518,

Complete the summary below.

Choose ONE WORD ONLY from the passage for each answer.

14 a description of an experiment involving both human and non-human cells of a specific type

15 possibilities for improved research into various medical conditions

16 contrasting views of the importance of the Petri dish

17 a change remarked on by one scientist in the material used for the Petri dish

18 a claim that the Petri dish enables a scientist to monitor the progress of an experiment on a regular basis

19 a reference to the importance of a material for different types of laboratory equipment

A team led by Dr Madeline Lancaster is using special Petri dishes which prevent brain cells from 26 to them. The aim is to allow the neurons to grow in three 27 . This results in a 28 that resembles a developing brain. The technology could help scientists study how neuron production varies in different 29 , leading to possibilities for increased medical knowledge.

25:T81f,Ở Viện Nghiên cứu Tế bào gốc Wellcome–MRC Cambridge, Giáo sư Ludovic Vallier nói lần đầu ông tiếp xúc đĩa Petri là ví dụ điển hình của việc hiểu thế giới theo cách này: sinh viên dùng đĩa Petri để quan sát vi khuẩn nào mọc được khi có kháng sinh. “Thấy thứ gì đó mọc lên là điều tốt,” ông nói. “Đó là một trải nghiệm hấp dẫn. Nay chúng tôi nuôi cấy tế bào trong đĩa Petri, và chúng tôi không còn dùng thủy tinh nữa mà dùng nhựa.” Nay nhóm của ông tập trung vào tế bào gốc, những tế bào có khả năng biến thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể: neuron, tế bào da, tế bào gan, v.v. Vallier và đồng nghiệp nghiên cứu chúng để hiểu chúng làm điều đó thế nào, và làm sao tạo ra nhiều tế bào hơn. Muốn nghiên cứu chúng, cần nuôi cấy chúng. “Chúng tôi đặt tế bào gốc lên đĩa Petri, rồi nuôi, chúng mọc lên,” ông nói. “Sau đó… chúng tôi tách chúng ra, chia vào đĩa Petri mới, lại nuôi cấy. Chúng tôi nuôi bằng môi trường lỏng, về cơ bản là thức ăn của tế bào: nó bảo chúng phải lớn lên, và phải làm gì, vì chúng tôi muốn tạo tế bào mới. Vì vậy qua nuôi bằng môi trường này, chúng tôi có thể khiến tế bào thành neuron, tế bào tim, tế bào gan, v.v. Rồi chúng tôi có thể mô phỏng bệnh trong đĩa Petri, hoặc sản xuất tế bào cho ứng dụng y học tái tạo.” Điều này nghĩa là đĩa Petri thành nơi Vallier và nhóm có thể nghiên cứu điều gì xảy ra với các tế bào này khi bệnh tấn công. “Chúng tôi làm nhiều về bệnh gan nhiễm mỡ, trường hợp này tế bào gan trong đĩa Petri đầy mỡ, điều chúng tôi có thể thấy… chúng tôi không thể quan sát bên trong gan bệnh nhân. Vì vậy chúng tôi tái tạo các bệnh này trong đĩa Petri.17:["$","$L20",null,{"exam":{"id":"p2-low-08","title":"How the Petri dish supports scientific advances","titleVi":"Đĩa nuôi cấy","part":"P2","frequency":"low","questionCount":16,"kinds":["Điền bảng","Ghép đặc điểm","Điền tóm tắt"],"hasExplanation":true,"questionOrder":["q1","q2","q3","q4","q5","q6","q7","q8","q9","q10","q11","q12","q13","q14","q15","q16"],"displayMap":{"q1":"14","q2":"15","q3":"16","q4":"17","q5":"18","q6":"19","q7":"20","q8":"21","q9":"22","q10":"23","q11":"24","q12":"25","q13":"26","q14":"27","q15":"28","q16":"29"},"answerKey":{"q1":"D","q2":"F","q3":"A","q4":"C","q5":"F","q6":"B","q7":"C","q8":"A","q9":"D","q10":"B","q11":"A","q12":"B","q13":"sticking","q14":"dimensions","q15":"structure","q16":"species"},"questionIntroHtml":"","passageHtml":"$21","groups":[{"id":"group-1","kind":"table_completion","questionIds":["q1","q2","q3","q4","q5","q6"],"leadHtml":"","html":"$22","allowOptionReuse":false},{"id":"group-2","kind":"matching","questionIds":["q7","q8","q9","q10","q11","q12"],"leadHtml":"","html":"$23","allowOptionReuse":false},{"id":"group-3","kind":"summary_completion","questionIds":["q13","q14","q15","q16"],"leadHtml":"","html":"$24","allowOptionReuse":false}],"explanations":{"passageNotes":[{"label":"Paragraph A","text":"Đĩa Petri do nhà vi sinh học Đức Julius Richard Petri phát minh năm 1887, hiếm khi được khen ngợi hay chú ý như các “bạn đồng hành phòng thí nghiệm” phức tạp hơn như kính hiển vi. Chúng là vật nhỏ đơn giản, thực dụng, chẳng lạ khi có người chỉ coi chúng là chiếc đĩa nông có nắp. Nhưng đĩa Petri đáng được tôn vinh; chúng vẫn đứng ở tuyến đầu của khám phá khoa học."},{"label":"Paragraph B","text":"Phát minh đĩa Petri, và tiến bộ nó giúp tạo ra, dĩ nhiên là một phần của tổng thể lớn hơn — sự phát triển của dụng cụ khoa học bằng thủy tinh, từ thấu kính hiển vi đến cốc thí nghiệm. Trong cuốn “Glass: The Deep Diver: How Glass Changed the World”, Alan Macfarlane cho rằng, không có thủy tinh, Phục hưng và Cách mạng Khoa học sẽ không bao giờ xảy ra. Macfarlane chỉ ra, khoảng 70% hiểu biết của chúng ta về thế giới đến từ mắt, và dụng cụ thủy tinh giúp chúng ta nhìn rõ hơn. Cho đến khoảng năm 1400, tri thức vẫn dựa trên điều người ta từng được kể. “Thủy tinh giúp phát triển phương pháp thực nghiệm. Đừng tin điều người khác nói: hãy tự mắt nhìn. Điều này mang tính biến đổi,” ông nói."},{"label":"Paragraph C","text":"$25"},{"label":"Paragraph D","text":"“Bệnh trong đĩa Petri” cũng là trọng tâm nghiên cứu của nhóm Tiến sĩ Meritxell Huch ở Viện Gurdon. Mỗi ngày họ dùng 50 đến 150 đĩa Petri để nuôi tế bào gan chuột và gan người, để nghiên cứu gan tự tái sinh thế nào. Nhóm của Huch đang nghiên cứu cơ chế phân tử mà các tế bào này quyết định tăng sinh. Bà nói: “Bạn có thể chia tái sinh thành các giai đoạn khác nhau. Tế bào trước hết phải nhận ra có tổn thương và kích hoạt phản ứng. Khi chúng kích hoạt phản ứng, tế bào sẽ tăng sinh để bù tế bào mất do tổn thương. Và khi tăng sinh xong, chúng trở thành tế bào chức năng.”"},{"label":"Paragraph E","text":"Ở Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử MRC, Tiến sĩ Madeline Lancaster và nhóm nuôi “não mini” trong hàng trăm đĩa Petri. Ở đây, đĩa Petri được xử lý đặc biệt, để ngăn tế bào bám vào và khuyến khích chúng trôi tự do. Tiến sĩ Lancaster giải thích họ muốn tế bào phát triển theo ba chiều chứ không phải hai chiều, vì não chúng ta là như vậy. “Nếu bạn có thể nuôi neuron hai chiều trong đĩa Petri, bạn có thể thấy từng neuron và thấy chúng làm gì, nhưng bạn sẽ không thể hiểu kiến trúc của các tế bào này — định vị của chúng so với nhau.” Bà nói cách mới này cho bạn một cấu trúc trông giống một bộ não đang phát triển thực tế hơn."},{"label":"Paragraph F","text":"Mục đích của nghiên cứu này là hiểu chính xác neuron được tạo ra thế nào, và con người khác các loài khác ở điểm này ra sao. Lancaster nói, một ngày nào đó, công việc này có thể chuyển thành hiểu biết sâu hơn về bệnh Alzheimer, Parkinson và tâm thần phân liệt. Vì vậy, trong một thế giới có công nghệ tiên tiến và cực kỳ phức tạp, đĩa Petri với sự đơn giản tương đối của nó, vẫn là vũ khí quan trọng chống lại các bệnh nghiêm trọng nhất thế giới. Và chúng còn khiến bà thấy cách làm thực hành thỏa mãn. “Điều này hơi giống làm vườn,” bà nói. “Bạn chăm sóc thứ này. Bạn để ý nó, hằng ngày kiểm tra nó. Bạn đổi môi trường vào ngày này hay ngày khác để giúp nó lớn tốt hơn. Thấy thứ gì đó lớn lên ngay trước mắt bạn là điều đáng giá. Có một sự tương tác giữa thế hệ mới, thế hệ kế tiếp và kỹ thuật cổ điển. Chúng cho bạn những năng lực mà trước đây không thể.”"}],"questionExplanations":[]}}}]