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二、组织学研究方法(3)

时间:2006-06-19 22:25来源:大众医药网 作者:admin 点击: 634次

  2、扫描电镜术 扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)是用于观察组织表面的立体结构的。组织块经固定后,置于真空镀膜仪内于燥,在标本表面先后喷镀一层碳膜和合金膜,即可置于镜下观察。扫描电镜的景深长,样品表面的金属膜可提高其导电性和图像反差,在荧光屏上扫描成像,呈现富有立体感的表面图像,如细胞表面的突起、微绒毛、纤毛及细胞的分泌与吞噬行为等(图1-13)。

图1-13大鼠分离肝巨噬细胞粘着吞噬羊红细胞扫描电镜像

M肝巨噬细胞,R羊红细胞

图1-14 冷冻蚀刻标本制备示意图

图1-15 细胞单位膜从中间层劈开示意图

  3、冷冻蚀刻复型术和冷冻割断术

  冷冻蚀刻复型术(tfeeze etch replica):是在透射电镜下观察组织或细胞断裂面的金属复制膜,显示细胞微细结构的立体影像。组织块先经甘油生理盐水处理(防止形成冰晶)后投入液氮快速冷冻,在低温下用钢刀将样品劈开,形成凹凸不平的断裂面:-100℃真空下使断裂面的冰晶升华,暴露不平整表面;在断裂面上先后喷镀一层合金膜和碳膜,用次氯酸等组织腐蚀掉;将反差的凸凹不平的金属复型膜置于镜下观察(图1-14)。此项技术尤适用研究生物膜的内部结构,如从单位膜的脂质分子疏水端劈开(图1-15),经蚀刻镀膜,镜下可见质膜断裂面复型膜结构状态(图1-16),其凹凸影像恰与实物相反。

图1-16小鼠肾近曲小管微绒毛冷冻蚀刻复型电镜像 ×38300
MV微绒毛 E E面,P P面(白求恩医科大学尹昕、朱秀雄教授供图)

  冷冻割断术(freeze cracking):是将固定组织包埋在树脂内,低温下割断,断面喷镀合金,在扫描电镜下观察断面的立体构型。该技术适于研究组织内部微细结构的相互关系,如肝细胞与肝血窦和胆小管的关系,肾小体的肾小囊与血管球的关系等(图1-17)。

图1-17 大鼠肾冷冻割断扫描电镜示肾小体
R肾小囊外表面,G血管球,T肾小管
(白求恩医科大学尹昕、朱秀雄教授供图)

  4、电镜X-射线显微分析术X-射线显微分析术(X-ray microanalysis)是研究细胞和组织内元素的种类、分布和含量的新技术。它是利用高速电子束轰击电镜内生物标本的微小区域,使该区所含的元素发射了一定波长的X-射线,通过检测器对X-射线进行波谱或能谱分析,即可测定微区内元素的性质、含量和分布。如测定细胞内Na、K、Ca、Fe、P、Cl等及某些微量元素的含量和分布变化,探讨各种元素与细胞生理和病理的关系。

  (九)组织培养术

  前述几种方法都是取人体或在体(in vivo)实验动物的组织,经固定等处理后,对已死亡的组织进行观察研究的。组织培养(tissue culture)或称体外实验(in vitro)则是取活组织或活细胞在体外适宜的环境中培养成活,进行实验研究。细胞在体外生存必须具有近似体内的生存条件,如充足营养供应,合理的O2与CO2比例,必要的电解质和适宜的渗透压,pH值、温度和湿度等,还需防止微生物污染。组织培养的特点在于可用研究各种理化因子(温度、激素、药物、毒物等)对活细胞的直接影响,并能观察记录(摄影、录像)。组织培养与前述方法结合应用,可研究某种因素对细胞增殖、分化、代谢、运动、吞噬、分泌等影响和调节的动态过程,以及细胞病变、癌变和逆转等机理,获得在体实验难达到的研究目的。

  组织培养用液为平衡盐水及血清(小牛血清、胎盘血清等),羊水、腹水、组织浸出液等天然培养基(natural medium)。天然培养基成分复杂,且不稳定。目前广泛应用人工合成培养基(synthetic medium)现有多种商品供应,使用方便,但常仍需补充部分血清等。若仅用合成培养基和已制备好的几种必须因子与激素,称此为无血清培养基(serum-free medium),其成分和含量均是已知的,可精细研究某种因子对细胞的生物效应。

  组织培养的方法甚多,常用容器有凹玻片、培养皿、培养瓶、培养板、流动小室等。取组织块贴于瓶底进行培养,可观察从组织块生长迁移出的细胞。取胚胎某器官原基或器官的一部分进行培养,称器官培养(organ culture)。更精细的方法是分离和纯化组织中的某种细胞,使之贴附在瓶底形成单层细胞(图1-18),称此为细胞培养(cell culture)。首次培养的细胞,称原代培养(primary cultrue;细胞增殖而密集再传代培养,称传代培养(subculture)。经长期培养而成的细胞群体,称细胞系(cell line);用细胞克隆(cell clone)或单细胞培养而建成的某种纯细胞群体,称细胞株(cell strain)。它们均可在液氮内长期冻存,供随时应用。现已建成多种肿瘤细胞株,广泛用于实验研究。

图1-18 体外培养的上皮细胞在相差显微镜下的图像(北京肿瘤研究所鄂征教授供图)

  (十)细胞融合术

  2个或2个以上的细胞融合成为一个细胞,称为细胞融合(cell fusion)。正常人体内也有细胞融合现象,如两性生殖细胞结合而成受精卵,多个巨噬细胞融合成一个体积很大的多核异物巨细胞。体外用人工方法使两种细胞融合,制成一种新品系的杂交细胞(hybrid cell),筛选出的此种杂交细胞有很强的生命力,增殖也很旺盛。常用的细胞融合诱导物是仙台病毒(Sendai virus)和聚乙烯二醇(polythyleneglycol,PEG)。细胞融合术是细胞遗传术、细胞免疫学、病毒学、肿瘤学等研究的一种重要手段,如将受抗原刺激后的小鼠脾淋巴细胞分离出来,与已建立的小鼠骨髓瘤(浆细胞瘤)细胞融合,筛选出的杂交瘤细胞可长期存活和增殖,成为制备单克隆抗体的细胞株。

(责任编辑:泉水)
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