Современные методы микроскопических исследований — Скачать Реферат — Рефераты — Phaeto

Поляризационная микроскопия реферат

  • Главная
  • Новые рефераты
  • Популярные
  • Добавить реферат
  • Поиск
  • Контакты

Исследование в гистологии

Микроскопия в темном поле. В темнопольном микроскопе только свет, который дает дифракцию структур в препарате, достигает объектива. Происходит это благодаря наличию в микроскопе специального конденсора, который освещает препарат строго косым светом; лучи от осветителя направляются сбоку. Таким образом, поле выглядит темным, а мелкие частицы в препарате отражают свет, который далее попадает в объектив. Разрешение этого микроскопа не может быть лучше, чем у светлопольного микроскопа, так как используется такая же длина волны. Но здесь достигается больший контраст. Он используется для изучения живых объектов, авторадиографических объектов, например зерен серебра, которые выглядят светлыми на темном поле. В клинике его применяют для изучения кристаллов в моче (мочевая кислота, оксалаты), для демонстрации спирохет, в частности treponema pallidum, вызывающей сифилис и др.

Интерференционная микроскопия. Разновидностями фазово-контрастного микроскопа являются интерференционный микроскоп, который предназначен для количественного определения массы ткани, и дифференциальный интерференционный микроскоп (с оптикой Номарского), который специально используют для изучения рельефа поверхности клеток и других биологических объектов.

В интерференционном микроскопе пучок света от осветителя разделяется на два потока: один проходит через объект и изменяет по фазе колебания, второй идет, минуя объект. В призмах объектива оба пучка соединяются и интерферируют между собой. В результате строится изображение, в котором участки микрообъекта разной толщины и плотности различаются по степени контрастности. Проведя количественную оценку изменений, определяют концентрацию и массу сухого вещества.

Фазово-контрастный и интерференционный микроскопы позволяют изучать живые клетки. В них используется эффект интерференции, возникающий при комбинации двух наборов волн, который создает изображение микроструктур. Преимуществом фазово-контрастной, интерференционной и темнопольной микроскопии является возможность наблюдать клетки в процессе движения и митоза. При этом регистрация движения клеток может производиться с помощью цейтраферной (покадровой) микрокиносъемки.

Поляризационная микроскопия. Поляризационный микроскоп является модификацией светового микроскопа, в котором установлены два поляризационных фильтра — первый (поляризатор) между пучком света, и объектом, а второй (анализатор) между линзой объектива и глазом. Через первый фильтр свет проходит только в одном направлении, второй фильтр имеет главную ось, которая располагается перпендикулярно первому фильтру, и он не пропускает свет. Получается эффект темного поля. Оба фильтра могут вращаться, изменяя направление пучка света. Если анализатор повернуть на 90° по отношению к поляризатору, то свет проходить через них не будет. Структуры, содержащие продольно ориентированные молекулы (коллаген, микротрубочки, микрофиламенты), и кристаллические структуры (в клетках Лейдига) при изменении оси вращения проявляются как светящиеся. Способность кристаллов или паракристаллических образований к раздвоению световой волны на обыкновенную и перпендикулярную к ней называется двойным лучепреломлением. Такой способностью обладают фибриллы поперечнополосатых мышц.

Электронная микроскопия. Большим шагом вперед в развитии техники микроскопии были создание и применение электронного микроскопа (см. рис. 1, Б). В электронном микроскопе используется поток электронов с более короткими, чем в световом микроскопе, длинами волн. При напряжении 50000 В длина волны электромагнитных колебаний, возникающих при движении потока электронов в вакууме, равна 0,0056 нм. Теоретически рассчитано, что разрешаемое расстояние в этих условиях может быть около 0,002 нм, или 0,000002 мкм, т.е. в 100 000 раз меньше, чем в световом микроскопе. Практически в современных электронных микроскопах разрешаемое расстояние составляет около 0,1—0,7 нм.

Читайте также:  Туберкулез пути передачи, симптомы, профилактика; Про Паллиатив

В настоящее время широко используются трансмиссионные (просвечивающие) электронные микроскопы (ТЭМ) и сканирующие (растровые) электронные микроскопы (СЭМ). С помощью ТЭМ можно получить лишь плоскостное изображение изучаемого микрообъекта. Для получения пространственного представления о структурах применяют СЭМ, способные создавать трехмерное изображение. Растровый электронный микроскоп работает по принципу сканирования электронным микрозондом исследуемого объекта, т. е. последовательно «ощупывает» остро сфокусированным электронным пучком отдельные точки поверхности. Для исследования выбранного участка микрозонд двигается по его поверхности под действием отклоняющих катушек (принцип телевизионной развертки). Такое исследование объекта называется сканированием (считыванием), а рисунок, по которому движется микрозонд, — растром. Полученное изображение выводится на телевизионный экран, электронный луч которого движется синхронно с микрозондом.

Главными достоинствами растровой электронной микроскопии являются большая глубина резкости, широкий диапазон непрерывного изменения увеличения (от десятков до десятков тысяч раз) и высокая разрешающая способность.

Электронная микроскопия по методу замораживания — скалывания применяется для изучения деталей строения мембран и межклеточных соединений. Для изготовления сколов клетки замораживают при низкой температуре (—160°С). При исследовании мембраны плоскость скола проходит через середину бислоя липидов. Далее на внутренние поверхности полученных половинок мембран напыляют металлы (платина, палладий, уран), изучают их с помощью ТЭМ и микрофотографии.

Метод криоэлектронной микроскопии. Быстро замороженный тонкий слой (около 100 нм) образца ткани помещают на микроскопическую решетку и исследуют в вакууме микроскопа при -160°С.

Метод электронной микроскопии «замораживание — травление» применяют для изучения внешней поверхности мембран клеток. После быстрого замораживания клеток при очень низкой температуре блок раскалывают лезвием ножа. Образующиеся кристаллы льда удаляют путем возгонки воды в вакууме. Затем участки клеток оттеняют, напыляя тонкую пленку тяжелого металла (например, платины). Метод позволяет выявлять трехмерную организацию структур.

Таким образом, методы замораживания — скалывания и замораживания — травления позволяют изучать нефиксированные клетки без образования в них артефактов, вызываемых фиксацией.

Методы контрастирования солями тяжелых металлов позволяют исследовать в электронном микроскопе отдельные макромолекулы — ДНК, крупных белков (например, миозин). При негативном контрастировании изучают агрегаты макромолекул (рибосомы, вирусы) либо белковые филаменты (актиновые нити).

Электронная микроскопия ультратонких срезов, полученных методом криоулътра-микротомии. При этом методе кусочки тканей без фиксации и заливки в твердые среды быстро охлаждают в жидком азоте при температуре —196 °С. Это обеспечивает торможение метаболических процессов клеток и переход воды из жидкой фазы в твердую. Далее блоки режут на ультрамикротоме при низкой температуре. Такой метод приготовления срезов обычно используют для определения активности ферментов, а также для проведения иммунохимических реакций. Для выявления антигенов применяют антитела, связанные с частицами коллоидного золота, локализацию которого легко выявить на препаратах.

7. Понятие о поляризационной микроскопии

Рассматривая прозрачные биологические объекты в световом микроскопе, трудно выявить некоторые структуры, поэтому приходится применять некоторые специальные методики, в частности – поляризационную микроскопию.

Поляризационный микроскоп аналогичен обычному биологическому микроскопу, но перед конденсором имеется поляризатор, а в тубусе между объективом и окуляром расположен анализатор. Предметный столик может вращаться вокруг своей оси.

Читайте также:  Эозинофилы повышены у ребенка 10 причин повышения, 7 показаний для анализа

Если скрестить поляризатор и анализатор, то поле зрения будет темным. Таким же оно останется после помещения на предметный столик изотропных прозрачных тел. Анизотропные предметы изменяют поле зрения в соответствии с тем влиянием, которое они оказывают на направление плоскости колебаний поляризованного света.

Так как некоторые ткани (мышечная, костная, нервная) обладают анизотропией, то возможна поляризационная микроскопия биологических объектов. При скрещенных поляризаторе и анализаторе будут видны только те структуры, анизотропия которых изменяет поляризованный свет.

Поляризованный свет можно использовать в модельных условиях для оценки механических напряжений, возникающих в костной такни. Этот метод основан на явлении фотоупругости, которое заключается в возникновении оптической анизотропии в первоначально изотропных твердых телах под влиянием механических нагрузок.

Из прозрачного изотропного материала, например – плексигласа, создают плоскую модель кости. В скрещенных поляроидах эта модель выглядит темной. Прикладывая нагрузку, вызывают анизотропию плексигласа, что становится заметным по характерной картине полос и пятен. По этой картине, а также по ее изменению при увеличении или уменьшении нагрузок можно судить о механических напряжениях, возникающих в модели, а следовательно, и в натуре.

Выводы и заключение

Сегодня мы познакомились с такими важными явлениями волновой оптики, как интерференция и поляризация света. Вы видите, что эти явления достаточно широко используются в технике и медицине. На следующей лекции мы познакомимся со следующим важным явлением волновой оптики – с дифракцией света и узнаем много нового о таком хорошо известном вам приборе как световой микроскоп.

Поляризационная микроскопия реферат

Изобретение относится к области медицины, а именно к патоморфологии, профессиональной патологии, пульмонологии и онкологии.

Известен способ обнаружения кристаллов кварца при силикозе с помощью поляризационной микроскопии, который позволяет обнаружить анизотропные кристаллы кварца в пылевых скоплениях. Кристаллы кварца игловидной или округлой формы в поляризованном свете дают яркое свечение белого цвета. Поляризационная микроскопия находит широкое применение для обнаружения пылевых частиц в ткани легких и лимфоузлов. Преимуществами метода поляризационной микроскопии тканевых образцов являются простота, доступность, малые затраты времени для проведения исследования, которое рекомендуется проводить параллельно с обычной микроскопией гистологических препаратов (Diseases accociated with exposure to silica and nonfibrous silicate minerals. Arch Pathol Lab Med. 1988 Jul;112(7):673-720).

Недостаток — известный метод описан для морфологической диагностики силикоза (пневмокониоза, вызванного воздействием пыли, содержащей свободный диоксид кремния). Цветовая характеристика пылевых структур в поляризованном свете при алюминозе (бокситовом пневмокониозе) в литературе не представлена. Способ морфологической диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) легких с помощью поляризационной микроскопии в литературе не описан.

В качестве ближайшего аналога нами выбран метод обнаружения структур, содержащих алюминий в легочной ткани с помощью трансмиссионной электронной микроскопии с рентгеновской спектроскопией, описанный в Mineralogical analysis of the respiratory tract in aluminium oxide-exposed workers. C.Voisin, F. Fisekci, B. Buclez, A. Didier, B. Couste, F. Bastien, P. Brochard, J-C. Pairon. European Respiratory Journal ISSN 0903 — 1936 Ltd 1996.

Недостаток — известный метод трудоемкий, дорогостоящий, требует специальной подготовки материала и затрат времени на исследование.

Заявляемый способ направлен на морфологическую диагностику и верификацию профессиональной пылевой патологии — алюминоза (бокситового пневмокониоза) легких. Заболевания органов дыхания, ассоциированные с ингалированной минеральной пылью, в

Читайте также:  Какие мази и гели при варикозе нижних конечностей можно покупать

первую очередь пневмокониозы занимают существенное место в современной пульмонологии. Верификация профессиональной пылевой патологии является сложной и ответственной задачей, так как гиподиагностика профессиональной патологии ущемляет права больного на компенсационные выплаты и не способствует развитию профилактических мероприятий на производстве.

Технический результат: способ позволяет идентифицировать в гистологических срезах структуры, содержащие алюминий, которые в поляризованном свете обладают свечением оранжевого цвета и имеют преимущественно округлую или овальную форму. Идентификация структур, содержащих алюминий в легочной ткани, необходима для подтверждения диагноза алюминоз (бокситовый пневмокониоз) легких. Внедрение способа диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) на материале резекций или биопсийном материале легких способствует совершенствованию диагностики профессиональных пылевых поражений органов дыхания.

Заявляется способ морфологической диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) на материале резекций или биопсийном материале легких и лимфатических узлов, отличающийся тем, что наличие алюминия в пылевых частицах определяют с помощью микроскопа по свечению оранжевого цвета в поляризованном свете.

Изобретение поясняется иллюстрациями.

На Фиг.1 показано скопление пылевых частиц темно-коричневого цвета в ткани легкого. Окраска гематоксилин-эозин, увеличение 200.

На Фиг.2 показано свечение оранжевым цветом частиц, содержащих алюминий.

Поляризационная микроскопия, увеличение 200.

На Фиг.З показаны структуры, содержащие алюминий. Сканирующая электронная микроскопия.

На Фиг.4 показано картирование алюминия по площади образца. Сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионным микроанализом пылевых частиц.

На Фиг.5 показан рентгеноспектральный микроанализ пыли в ткани легких. Сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионным микроанализом пылевых частиц.

Способ диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) легких осуществляется с применением биологического микроскопа (или поляризационного микроскопа) с использованием поляризационных фильтров, позволяющих перейти из режима обычной световой микроскопии в режим работы в поляризованном свете без

перемещения гистологического среза на предметном столике микроскопа. В поляризованном свете определяются структуры, обладающие свойством двулучепреломления. Поляризационная микроскопия позволяет обнаружить анизотропные структуры и кристаллы в пылевых скоплениях, что имеет существенное диагностическое значение при пылевых поражениях органов дыхания, в первую очередь профессиональной природы (пневмокониозы). В зависимости от длины световой волны, проходящей через кристалл, в поляризованном свете определяется свечение разного цветового спектра. При алюминозе (бокситовом пневмокониозе) в поляризованном свете определяются анизотропные структуры, содержащие алюминий и кристаллы кварца. Частицы алюминия обладают низким показателем двулучепреломления и в поляризованном свете имеют свечение оранжевого цвета (Фиг. 1, 2).

Проверено и доказано наличие в составе пыли соединений алюминия методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с энергодисперсионным микроанализом (Фиг.3-5). Метод СЭМ проведен на базе УЦКП «Современные нанотехнологии» ИЕНиМ, Уральского Федерального Университета, образцы изучали в сканирующем электронном микроскопе AURIGA FIB-SEM workstation («Carl Zeiss & МТ», Германия). Известный метод СЭМ с энергодисперсионным микроанализом является трудоемким, требует материальных затрат в проведении метода, производстве и обслуживании оборудования, имеется сложность эксплуатации техники, необходима высокая квалификация для подготовки образца и проведения исследования.

Способ морфологической диагностики алюминоза (бокситового пневмокониоза) на материале резекций или биопсийном материале легких и лимфатических узлов, отличающийся тем, что наличие алюминия в пылевых частицах определяют с помощью микроскопа по свечению оранжевого цвета в поляризованном свете.


Ссылка на основную публикацию
Совместимы ли биоревитализация и алкоголь — когда можно выпить
Алкоголь перед и после биоревитализации Биоревитализация представляет собой подкожные инъекции лекарственного препарата. Основным компонентом является гиалуроновая кислота, поддерживающая в коже...
Снижение артериального давления
От чего кружится голова при нормальном давлении: причины, что делать и необходимые обследования Н арушения со стороны вестибулярного аппарата, и...
Снижение холестерина народными средствами быстро в домашних условиях
Как снизить холестерин народными средствами Эффективные рецепты Народные средства от повышенного холестерина с чесноком Другие популярные народные средства Чистка сосудов...
Совместимы ли лекарства и алкоголь аптеки Вита
Этанол (Ethanol) Описание активного компонента Фармакологическое действие Антисептическое средство. При наружном применении оказывает противомикробное действие. Активен в отношении грамположительных и...
Adblock detector