光学显微镜製片技术

光学显微镜製片技术【光学显微镜製片技术】生物材料製成适于在光学显微镜下观察的薄片的技术 。新鲜的生物材料虽然用简单的方法做成临时製片也可观察 , 但为了保存以备以后的观察 , 常需按一定步骤製成永久製片 。显微製片法一般包括切片法、整体封片法、涂片法和压片法4大类
基本介绍中文名:光学显微镜製片技术
适用:新鲜的生物材料
方法:切片法整体封片法涂片法压片法
参考书籍:《组织切片技术》
简介将生物材料製成适于在光学显微镜下观察的薄片的技术 。新鲜的生物材料虽然用简单的方法做成临时製片也可观察 , 但为了保存以备以后的观察 , 常需按一定步骤製成永久製片 。显微製片首先要儘量保持生物材料的天然状态 , 避免膺像、变形和失真,因此须将生物材料做固定处理;製片必须薄而透明 , 才能在光学显微镜下成像 , 除将材料切成薄片或通过轻压或其他手段使之分散外 , 还需採用其他方法使它透明和染色 , 以便更好地观察到结构的细节 。需长期保存的製片 , 还应进行脱水和封固 。显微製片法一般包括切片法、整体封片法、涂片法和压片法4大类 。切片法光学显微镜的切片厚度在 2~25微米之间 , 一般动植物材料的切片以厚10微米左右为合适 。切片法根据包埋剂的不同而有所不同 。最常用的是石蜡切片法 , 它适用于一般生物材料 。棉胶切片法 , 把生物材料经棉胶包埋后切片 。适用于特别坚硬的材料或特别柔软而体积大的材料(如完整的大脑) 。冰冻切片法 , 将生物材料在一定的介质中冰冻固化后切片 。适用于研究活体标本或作组织化学的研究 。乙二醇甲基丙烯酸脂法(简称GMA法),适用于製作1~3微米厚的切片 。石蜡切片法包括固定、包埋、切片、染色、脱水和封固等步骤 。关键是把生物材料用石蜡包埋 , 以石蜡为支持物 , 把浸在蜡块中的生物材料切成理想的薄片 。操作过程为:固定→水洗→从低浓度逐级到高浓度酒精脱水→二甲苯透明→浸蜡→包埋→切片→贴片→二甲苯脱蜡→逐级从高浓度到低浓度酒精处理 , 最后过渡到水→染色→逐级从低浓度到高浓度酒精脱水→二甲苯透明→树脂胶封固 。其中的基本步骤在各种製片技术中都是相同的 。固定用物理的或化学的方法将生物材料迅速杀死、使蛋白质变性和凝固 , 达到保持细胞的形状和内部结构的目的 。物理固定法常用冷冻处理或火焰烘烤 。化学固定法 , 主要是把生物材料迅速浸泡在固定剂中 。固定剂常是含有几种化合物的混合液 , 既有强烈凝固蛋白质的化合物 , 也有非凝固性的化合物 , 它们对蛋白质起交联和稳定作用 , 即所谓“鞣化作用” 。已有的一些比较理想的固定剂,大多以最初设计者命名(表1) 。脱水和透明固定之后 , 一般须用水沖洗材料移去多余的固定液 。为了使材料能为石蜡所浸透 , 必须将水移去 , 换成能溶解石蜡的有机溶剂 , 如二甲苯等 。在製片中常用的脱水剂是乙醇(酒精) , 将浸在水中的材料依次移入从低浓度到高浓度的乙醇中 , 最后移到纯乙醇中完成脱水 。然后将脱水后的材料移入二甲苯中 。浸透和包埋在温箱中用溶化的石蜡取代二甲苯 。使材料逐步为纯石蜡所浸透 , 然后将材料连同熔化的石蜡 , 倒入小纸盒中 , 在室温下或在冷水中使包埋有材料的蜡块迅速凝固 。浸透和包埋的目的是使材料藉石蜡的支持能被切成薄片 。切片将包埋好的材料用切片机切成薄片 。切片机有轮转式切片机(图1)和滑行式切片机(图2)两种 。切片机一般用专门的钢刀 。包埋材料的蜡块边缘要整齐 , 使被切下的蜡片前后能自然地连线 , 形成蜡带 , 有利于製备连续切片 。切片后 , 将蜡带或单个蜡片贴在载玻片上 。染色先将已贴上有蜡片或蜡带的载玻片 , 在染色缸中经二甲苯脱蜡 , 再经过一系列从高浓度到低浓度的酒精而过渡到水中 , 即可染色 。生物染料种类繁多 , 用途各异 , 可区分为硷性染料和酸性染料两大类 。硷性染料为一种色硷盐 , 可染细胞核 , 如苏木精、甲基绿和番红等 。酸性染料为一种色酸盐 , 可染细胞质或核以外的其他成分,如伊红、橘红G和固绿等 。硷性染料和酸性染料混合后称中性染料 , 也称複合染料 , 如芮氏染色剂和姬姆萨染色剂等 。染色可只用一种染料 , 但通常採用复染 , 例如:先染硷性染料显示核 , 再染酸性染料显示其他结构 。染色的深浅 , 随材料的不同和浸染时间的长短而不同 , 因此要达到合适的程度常需要进行分色 , 即先过度染色,再使其褪色,当达到合适的程度后即中止 。显微製片中採用何种染色方法 , 需根据材料和目的来选择(表2) 。上述染色方法都是用于经固定而被杀死的材料 , 在研究生活状态的生物材料或鉴定细胞的活性时 , 则用活体染色法 。活体染色需用无毒性的活体染料 , 并能使特异的细胞结构着色 。例如:中性红可以显示活细胞的液泡而詹纳斯绿可以显示线粒体等 。封固染色之后一般都要用封固剂和盖玻片把材料封固起来 。只有像血液、细菌等需用油浸镜观察的製片才可不加盖玻片 。封固剂应有较高的折射率和固化后不易碎裂的特点 , 常用的封固剂是加拿大树脂 。整体封片法用于单细胞、微小生物体或分散的器官的整装製片方法 。此法也需要经过固定、染色、脱水、透明和封固各个步聚 。材料常用洋红 。代氏苏木精等单一染色法 , 但也可复染 。整体封片法中常用冬青油、丁香油一类香精油作为透明剂 , 以代替二甲苯 , 这样可避免标本脆裂 , 较厚的标本在封固时 , 要在盖玻片下垫以适当大小的碎玻璃或玻璃丝以免压坏 。涂片法把易于分散的生物标本涂布在载玻片上的製片方法 。此法的永久製片需经固定、染色 , 脱水等步聚 , 适用于细菌、血液、花粉母细胞和精子等细小而分散的材料 。血液涂片便是一例 。压片法将天然的、易于分散的组织或经过处理后易于分散的组织 , 如动物的精母细胞、果蝇的唾液腺、植物的花粉母细胞和根尖细胞等放在载玻片上、再加盖玻片 , 用力压碎组织 , 使细胞或细胞内的结构铺展成一层的製片方法 。压片法常用于观察染色体 , 通常用醋酸洋红、地衣红和石炭酸复红染色 。参考书目芮菊生等:《组织切片技术》 , 人民教育出版社 , 上海 , 1980 。李正理:《植物製片技术》,科学出版社,北京 , 1982 。朱澂:《植物染色体及染色体技术》,科学出版社,北京 , 1982 。