[拼音]:guangxue xianweijing zhipian jishu
[外文]:technique for microscopical slides
将生物材料制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制片也可观察,但为了保存以备以后的观察,常需按一定步骤制成长久制片。
显微制片首先要尽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;制片必须薄而透明,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,还需采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。需长期保存的制片,还应进行脱水和封固。
显微制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),适用于制作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 透明→浸蜡→包埋→切片→贴片→二 脱蜡→逐级从高浓度到低浓度酒精处理,之后过渡到水→染色→逐级从低浓度到高浓度酒精脱水→二 透明→树脂胶封固。其中的基本步骤在各种制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,一般须用水冲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 等。在制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,之后移到纯乙醇中完成脱水。然后将脱水后的材料移入二 中。
浸透和包埋在温箱中用溶化的石蜡取代二 。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接,形成蜡带,有利于制备连续切片。切片后,将蜡带或单个蜡片贴在载玻片上。
染色先将已粘贴有蜡片或蜡带的载玻片,在染色缸中经二 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,可区分为碱性染料和酸性染料两大类。碱性染料为一种色碱盐,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。碱性染料和酸性染料混合后称中性染料,也称复合染料,如芮氏染色剂和姬姆萨染色剂等。染色可只用一种染料,但通常采用复染,例如:先染碱性染料显示核,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。显微制片中采用何种染色方法,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制片才可不加盖玻片。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制片方法。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 作为透明剂,以代替二 ,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制片方法。此法的长久制片需经固定、染色,脱水等步聚,适用于细菌、血液、花粉母细胞和 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制片方法。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:《植物制片技术》,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。
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