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關(guān)于生物醫學(xué)電子顯微鏡應用論文
1電子顯微鏡技術(shù)在醫學(xué)領(lǐng)域應用特點(diǎn)
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子顯微鏡放大倍數已從第一臺電鏡的十幾倍提高到現在的百萬(wàn)倍,因此在生物醫學(xué)領(lǐng)域利用高性能的電子顯微鏡觀(guān)察細胞中各種細胞器正常的和病理的超微結構,諸如內質(zhì)網(wǎng)、線(xiàn)粒體、高爾基體、溶酶體、細胞骨架系統等,對探明病因和治療疾病有很大幫助。通過(guò)研究細胞結構和功能的關(guān)系,也可以研究細胞的通訊與運輸、分裂與分化、增殖與調控等生命活動(dòng)的規律,電子顯微鏡也可結合各種制樣技術(shù)觀(guān)察病毒、細菌、支原體、生物大分子等的超微結構,是現代生物醫學(xué)研究不可替代的工具。
2電子顯微鏡技術(shù)在腫瘤診斷中的應用
電子顯微鏡技術(shù)的應用是建立在光學(xué)顯微鏡的基礎之上的,光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.2μm,透射電子顯微鏡的分辨率為0.2nm,也就是說(shuō)透射電子顯微鏡在光學(xué)顯微鏡的基礎上放大了1000倍。因此,透射電子顯微鏡突破了光學(xué)顯微鏡分辨率低的限制,成為了診斷疑難腫瘤的一種新的工具。有研究報道,無(wú)色素性腫瘤、嗜酸細胞瘤、肌原性腫瘤、軟組織腺泡狀肉瘤及神經(jīng)內分泌腫瘤這些在光鏡很難明確診斷的腫瘤,利用電鏡可以明確診斷[3-5]。電鏡主要是通過(guò)對超微結構的精細觀(guān)察,尋找組織細胞的分化標記,確診和鑒別相應的腫瘤類(lèi)型。細胞凋亡與腫瘤有著(zhù)密切的關(guān)系,電鏡對細胞凋亡的研究起著(zhù)重要的作用,因此利用電鏡觀(guān)察細胞的超微結構病理變化和細胞凋亡情況,將為腫瘤的診斷和治療提供科學(xué)依據。
3電子顯微鏡技術(shù)在腫瘤鑒別診斷中的應用
透射電子顯微鏡觀(guān)察的是組織細胞、生物大分子、病毒、細菌等結構,能夠觀(guān)察到不同病的病理結構,也可以鑒別一些腫瘤疾病,有研究報道電子顯微鏡技術(shù)通過(guò)超微結構觀(guān)察可以區分癌、黑色素瘤和肉瘤以及腺癌和間皮瘤;可區別胸腺瘤、胸腺類(lèi)癌、惡性淋巴瘤和生殖細胞瘤;可區別神經(jīng)母細胞瘤、胚胎性橫紋肌瘤、Ewing氏肉瘤、惡性淋巴瘤和小細胞癌;可區別纖維肉瘤、惡性纖維組織細胞瘤、平滑肌肉瘤和惡性神經(jīng)鞘瘤以及區別梭形細胞癌和癌肉瘤(楊光華,1992)[6-10]。
4電鏡在腎活檢病理診斷中應用
腎穿活檢對了解疾病發(fā)生、發(fā)展及選擇治療方法是十分重要的,可以提高診斷的準確性。目前采用的方法有免疫組化和電子顯微鏡檢查,電子顯微鏡檢查可以彌補光學(xué)顯微鏡分辨率不高的缺陷,可觀(guān)察到光鏡所看不到的成分的超微結構病理變化,特別是上皮細胞、系膜、肌膜細胞和間質(zhì)的改變,確定有無(wú)電子致密物沉著(zhù)及其沉著(zhù)部位。Siegel等曾報道,經(jīng)對213例腎病活檢資料分析,發(fā)現有11%的病例需要用電鏡作出正確診斷,有36%病例腎的超微結構改變對光鏡診斷提供確診或亞分類(lèi),如遺傳性腎炎,此病腎小球的組織學(xué)特征無(wú)特殊改變,唯電鏡檢查才能作出準確診斷[11]。
5電鏡在代謝性疾病診斷中的應用
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電鏡的應用越來(lái)越廣泛,已有研究報道,電鏡在肝臟代謝性疾病、軟組織系統疾病診斷中的作用值得肯定。Mierau等(1997)認為電鏡對影響兒童神經(jīng)系統代謝儲積性疾病的診斷起著(zhù)決定作用,而且對此類(lèi)疾病診斷特別是對那些需要明確界定的溶酶體儲積病的診斷起著(zhù)不可替代的作用。在肝臟代謝性疾病診斷中,如wilson病是一種先天的代謝性疾病,線(xiàn)粒體在早期的病理變化對病理診斷是非常有價(jià)值的。在軟組織系統疾病診斷中,Kyriacou等認為電鏡對3種主要類(lèi)型肌病的診斷很有用:①空泡性肌病;②代謝性肌病;③先天性肌病。這些疾病中大約15%～20%的肌肉活檢需要進(jìn)一步應用電鏡檢查資料作為最終診斷的前提[12-13]。
6電子顯微鏡技術(shù)在病毒領(lǐng)域中的應用
揭示病毒的結構或新病毒的發(fā)現與鑒別都是電鏡的經(jīng)典應用,因為病毒是最小的生命形態(tài),只有應用電鏡才可以對它進(jìn)行直接觀(guān)察,在整個(gè)生物醫學(xué)界,利用電鏡研究受益最多的是病毒學(xué)領(lǐng)域。目前,電鏡技術(shù)不僅成為病毒快速診斷的常規技術(shù)手段,而且在腫瘤病毒基因及各種免疫病、腹瀉病等重要研究領(lǐng)域中也起著(zhù)不可替代的作用。一般組織內的病毒,可以利用超薄切片技術(shù)進(jìn)行,通過(guò)取材、固定、脫水、浸透、包埋、聚合、修塊、超薄切片及染色后用透射電鏡觀(guān)察病毒大小、形態(tài)、排列及其復制組裝、成熟的過(guò)程及病毒包涵體的形態(tài)特征。通過(guò)形態(tài)特征再結合病毒的核酸和蛋白分子生物學(xué)特性,可以對致病病毒進(jìn)行鑒定和分類(lèi)。鑒別診斷病毒的另外一種方法就是負染技術(shù)。電鏡負染技術(shù)是一種快速簡(jiǎn)便的操作程序,是病毒性致病因子電鏡診斷常用的方法,在新病毒的發(fā)現中作出了重要貢獻。一般是將病毒分離提純出來(lái),分離提純主要是將病毒從細胞中裂解出來(lái),然后進(jìn)行離心沉淀30min除去細胞碎片,取上清液制片,然后進(jìn)行染色。如果病毒含量太少,則需制成懸浮液制片。制片后用磷鎢酸染液染色約1min左右后晾干,然后上電鏡觀(guān)察病毒的形態(tài)、結構等特征以鑒別診斷病毒屬性。負染色的特點(diǎn)是反差強,分辨力高,操作簡(jiǎn)便,節省時(shí)間,可以看到病毒的亞單位結構。免疫電鏡技術(shù)能使抗原和抗體在超微結構水平上得到精細檢測和定位,陳德蕙等報道免疫電鏡技術(shù)的應用更提高了病毒快速診斷的敏感性和特異性。常國權等應用固相免疫電鏡技術(shù)成功地對雞貧血病病毒(CAV)進(jìn)行了檢測;焦仁杰用生物素標記腺病毒的基因探針與整裝抽提的細胞進(jìn)行電鏡原位雜交技術(shù),成功地證明了腺病毒DNA與核骨架的緊密結合關(guān)系和膠體金顆粒族狀與串珠狀結合在核骨架上;程安春等采用膠體金標記羊抗兔的免疫電鏡技術(shù)檢測了鴨肝炎病毒(DVHV)QL7。目前,國外研究人員已利用該項技術(shù)成功地檢測出了豬傳染性胃腸炎冠狀病毒(TGEV)、犬細小病毒(CPV)、SV40病毒、輪狀病毒、Sabin毒株及西方型馬腦炎病毒(WEEV)。因此,病毒性疾病的診斷離不開(kāi)電鏡,電子顯微技術(shù)是確定各種病毒形態(tài)結構最有用的工具。
7結束語(yǔ)
隨著(zhù)顯微醫學(xué)的發(fā)展,電鏡技術(shù)將會(huì )與免疫學(xué)、分子生物學(xué)和攝影技術(shù)、計算機等技術(shù)相結合,更好的為醫學(xué)研究提供平臺,還會(huì )利用計算機建立三維立體圖象,確切定位細胞位置及狀態(tài),總之,電鏡技術(shù)與其他實(shí)驗技術(shù)的結合最終會(huì )推動(dòng)整個(gè)生物醫學(xué)科學(xué)研究。
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