人體是一個(gè)細(xì)胞的組合體,細(xì)胞是生命的基本單位,是一切生物新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、分化的形態(tài)基礎(chǔ)。而組織學(xué)主要研究機(jī)體各類組織()和臟器(organ)的微細(xì)結(jié)構(gòu)。其中組織是由細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)()構(gòu)成。根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能一般把機(jī)體的基本組織分為上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織四種。四種基本組織根據(jù)一定的比列和形式構(gòu)成臟器,一些結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)的臟器構(gòu)成系統(tǒng),完成連續(xù)的生理活動(dòng)。
組織學(xué)的研究和發(fā)展與研究方式緊密相關(guān),所以須要了解組織學(xué)的研究工具、方法和相關(guān)技術(shù)。
組織學(xué)的研究主要依靠顯微鏡,分為光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡。光學(xué)顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)稱為光鏡結(jié)構(gòu),電子顯微鏡下觀察到的結(jié)構(gòu)稱為電鏡結(jié)構(gòu)或超微結(jié)構(gòu)。具體的顯微鏡分類如圖1。
[圖片來始于網(wǎng)路]
1.普通光學(xué)顯微鏡:
光學(xué)顯微鏡使最常用的研究工具。因、組織和臟器不能直接在顯微鏡下觀察,須要制備成可以使光線透過的組織切塊,組織切塊制備包括取材、固定、脫水、包埋、切片和染色等多個(gè)步驟。
取材分為兩種情況,一種是迅速取下的組織塊用甲醛等固定劑固定,組織內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生融化或沉淀,另一種是將組織塊快速冷藏變硬,進(jìn)行冷藏切塊,保存蛋白質(zhì)的活性。
關(guān)于染色,染色的目的是使不同的微細(xì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不同的顏色,以便組織結(jié)構(gòu)的分辨和觀察,染色方式中最常用的是蘇木精()和伊紅(eosin)染色(簡(jiǎn)稱HE染色)。蘇木精屬于酸性顏料,可以使細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的核苷酸等堿性物質(zhì)染成紫紅色;伊紅屬于堿性顏料,可以使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外基質(zhì)中的酸性蛋白成份染成粉紫色。具體圖象見圖2。
圖2乳腺切面光鏡像-來始于組織學(xué)與胚胎學(xué)(第二版)
染色原理:
嗜酸性()指組織和細(xì)胞成份對(duì)酸性顏料的親和力強(qiáng);嗜酸性()指組織和細(xì)胞成份對(duì)堿性顏料的親和力強(qiáng)的;組織和細(xì)胞成份對(duì)酸性顏料和堿性顏料親和力都不強(qiáng)的稱為中性()。
其他染色原理如圖3:
[圖片來始于網(wǎng)路]
圖4乳腺切面光鏡像-來始于組織學(xué)與胚胎學(xué)(第二版)
2.特殊光學(xué)顯微鏡
特殊光學(xué)顯微鏡是區(qū)別于普通光學(xué)顯微鏡的光學(xué)顯微鏡,包括螢光顯微鏡、相差顯微鏡和激光掃描共聚焦掃描顯微鏡(LSCM)。螢光顯微鏡的光源為紫外線,通過迸發(fā)細(xì)胞、組織內(nèi)的螢光物質(zhì)或利用螢光顏料發(fā)出螢光。適用于觀察細(xì)胞和組織內(nèi)各類自發(fā)螢光物質(zhì),也可觀察被螢光素或螢光顏料標(biāo)記的細(xì)胞、組織結(jié)構(gòu)。相差顯微鏡通常將光源安裝在載物臺(tái)里面,目鏡在載物臺(tái)下邊,稱為倒置相差顯微鏡,用于觀察體外培養(yǎng)中活細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),可以觀察到普通顯微鏡辨認(rèn)不了的微細(xì)結(jié)構(gòu),其原理為相差顯微鏡可以借助活細(xì)胞內(nèi)各類結(jié)構(gòu)對(duì)光折射轉(zhuǎn)化為疏密差異,如圖5所示:
圖5體外培養(yǎng)的大鼠胚胎成纖維細(xì)胞倒置相差顯微鏡圖象-來始于組織學(xué)與胚胎學(xué)(第二版)
激光掃描共聚焦掃描顯微鏡(LSCM)是一種高光敏度、高幀率的新型生物學(xué)儀器,目前在教學(xué)和科研過程當(dāng)中的應(yīng)用越來越多。LSCM與普通光學(xué)顯微鏡比較優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)細(xì)胞或組織內(nèi)部進(jìn)行定位監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞內(nèi)部非侵入式掃描成像,并以激光對(duì)細(xì)胞及染色體進(jìn)行切割、分離、篩選和克隆光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)亞細(xì)胞和分子水平的結(jié)構(gòu)與功能研究。
3.電子顯微鏡
電子顯微鏡簡(jiǎn)稱電鏡技術(shù),與光鏡相比電鏡用電子束取代可見光,電磁透鏡取代光學(xué)透鏡(聚光鏡、物鏡和物鏡)將肉眼看不到的電子束成像于螢光屏上。電鏡可以觀察到細(xì)胞的更微細(xì)結(jié)構(gòu),稱為超微結(jié)構(gòu)。電鏡技術(shù)分為透射電鏡術(shù)和掃描電鏡術(shù)。
透射電鏡(TEM)是通過電子槍發(fā)射的電子束穿透觀察樣品后,經(jīng)過電磁場(chǎng)的聚合放大在螢光屏上顯像或?qū)⒂跋裢渡涞脚恼盏灼稀R螂娮邮拇┩改芰^弱,樣品制片通常為纖薄切塊,切塊長(zhǎng)度為50~80nm。細(xì)胞內(nèi)重金屬鹽沉積部位因電子多被散射,故呈現(xiàn)較黑暗圖象,稱為電子密度高,反之圖象較明亮,稱為電子密度低。如圖6:
圖6小鼠胃粘膜嗜酸性粒細(xì)胞透射電鏡像-來始于組織學(xué)與胚胎學(xué)(第二版)
掃描電鏡(SEM)主要用于觀察細(xì)胞、組織和臟器表面微細(xì)結(jié)構(gòu)。圖象特性呈現(xiàn)三維立體感,比如可以觀察到細(xì)胞表面的微絨毛、纖毛等。如圖7:
圖7食道掃描電鏡像顯示排列整齊的鞭毛-來始于組織學(xué)與胚胎學(xué)(第二版)
鏡下是我們?nèi)搜垭y以見到的另外一個(gè)世界,正是利用光鏡和電鏡讓我們觀察到組織與胚胎的神奇世界,感慨生命的神奇與強(qiáng)悍光學(xué)顯微鏡的結(jié)構(gòu),為科研的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注,小編以后會(huì)繼續(xù)帶來組織學(xué)與胚胎學(xué)的相關(guān)知識(shí),我們一起闡述細(xì)胞和生命,探究我們神奇的生命體。