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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。TEMSEMOM區(qū)別-光學(xué)顯微鏡、TEM、SEM成像原理比較(轉(zhuǎn)自海龍小站)已有8646次閱讀2007-10-1008:24|個人分類:HYPERLINK/home.php?mod=space&uid=3913&do=blog&classid=1974&view=me催化網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)貼(一)、透射電子顯微鏡1、基本原理在光學(xué)顯微鏡下無法看清小于0.2m的細微結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu)(submicroscopicstructures)或超微結(jié)構(gòu)(ultramicroscopicstructures;ultr

2、astructures)。要想看清這些結(jié)構(gòu),就必須選擇波長更短的光源,以提高顯微鏡的分辨率。1932年Ruska發(fā)明了以電子束為光源的透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope,TEM),電子束的波長要比可見光和紫外光短得多,并且電子束的波長與發(fā)射電子束的電壓平方根成反比,也就是說電壓越高波長越短。目前TEM的分辨力可達0.2nm。電子顯微鏡(圖2-12)與光學(xué)顯微鏡的成像原理基本一樣,所不同的是前者用電子束作光源,用電磁場作透鏡。另外,由于電子束的穿透力很弱,因此用于電鏡的標(biāo)本須制成厚度約50nm左右的超薄切片。這種切片需要用超薄切片機(ultramicro

3、tome)制作。電子顯微鏡的放大倍數(shù)最高可達近百萬倍、由電子照明系統(tǒng)、電磁透鏡成像系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等5部分構(gòu)成。表2-2不同光源的波長名稱可見光紫外光X射線射線電子束0.1Kv10Kv波長(nm)390760133900.05130.00510.1230.0122圖2-12JEM-1011透射電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡、TEM、SEM成像原理比較(二)、掃描電子顯微鏡圖2-17JEOL掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope,SEM,圖2-17、18、19)于20世紀(jì)60年代問世,用來觀察標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。其工作原理是用一束極細的電子束掃描樣

4、品,在樣品表面激發(fā)出次級電子,次級電子的多少與電子束入射角有關(guān),也就是說與樣品的表面結(jié)構(gòu)有關(guān),次級電子由探測體收集,并在那里被閃爍器轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?,再?jīng)光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹姸?,顯示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象,反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。為了使標(biāo)本表面發(fā)射出次級電子,標(biāo)本在固定、脫水后,要噴涂上一層重金屬微粒,重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級電子信號。目前掃描電鏡的分辨力為610nm,人眼能夠區(qū)別熒光屏上兩個相距0.2mm的光點,則掃描電鏡的最大有效放大倍率為0.2mm/10nm=20000X。補充資料:電子顯微鏡技術(shù)目前,電子顯微鏡技術(shù)(electronm

5、icroscopy)已成為研究機體微細結(jié)構(gòu)的重要手段。常用的有透射電鏡(transmissionelectronmicroscope,TEM)和掃描電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope,SEM)。與光鏡相比電鏡用電子束代替了可見光,用電磁透鏡代替了光學(xué)透鏡并使用熒光屏將肉眼不可見電子束成像。成像原理1、透射電鏡技術(shù)透射電鏡是以電子束透過樣品經(jīng)過聚焦與放大后所產(chǎn)生的物像,投射到熒光屏上或照相底片上進行觀察。透射電鏡的分辨率為0.10.2nm,放大倍數(shù)為幾萬幾十萬倍。由于電子易散射或被物體吸收,故穿透力低,必須制備更薄的超薄切片(通常為50100nm)。其制備過程與石蠟

6、切片相似,但要求極嚴(yán)格。要在機體死亡后的數(shù)分鐘釣取材,組織塊要小(1立方毫米以內(nèi)),常用戊二醛和餓酸進行雙重固定樹脂包埋,用特制的超薄切片機(ultramicrotome)切成超薄切片,再經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛等進行電子染色。電子束投射到樣品時,可隨組織構(gòu)成成分的密度不同而發(fā)生相應(yīng)的電子發(fā)射,如電子束投射到質(zhì)量大的結(jié)構(gòu)時,電子被散射的多,因此投射到熒光屏上的電子少而呈暗像,電子照片上則呈黑色。稱電子密度高(electrondense)。反之,則稱為電子密度低(electronlucent)。2、掃描電鏡術(shù)掃描電鏡是用極細的電子束在樣品表面掃描,將產(chǎn)生的二次電子用特制的探測器收集,形成電信號運送到顯

7、像管,在熒光屏上顯示物體。(細胞、組織)表面的立體構(gòu)像,可攝制成照片。掃描電鏡樣品用戊二醛和餓酸等固定,經(jīng)脫水和臨界點干燥后,再于樣品表面噴鍍薄層金膜,以增加二波電子數(shù)。掃描電鏡能觀察較大的組織表面結(jié)構(gòu),由于它的景深長,1mm左右的凹凸不平面能清所成像,故放樣品圖像富有立體感。掃描電子顯微鏡掃描電子顯微鏡的設(shè)計思想和工作原理,早在1935年便已被提出來了。1942年,英國首先制成一臺實驗室用的掃描電鏡,但由于成像的分辨率很差,照相時間太長,所以實用價值不大。經(jīng)過各國科學(xué)工作者的努力,尤其是隨著電子工業(yè)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,到1956年開始生產(chǎn)商品掃描電鏡。近數(shù)十年來,掃描電鏡已廣泛地應(yīng)用在生物學(xué)

8、、醫(yī)學(xué)、冶金學(xué)等學(xué)科的領(lǐng)域中,促進了各有關(guān)學(xué)科的發(fā)展。一掃描電鏡的特點和光學(xué)顯微鏡及透射電鏡相比,掃描電鏡具有以下特點:(一)能夠直接觀察樣品表面的結(jié)構(gòu),樣品的尺寸可大至120mm80mm50mm。(二)樣品制備過程簡單,不用切成薄片。(三)樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉(zhuǎn),因此,可以從各種角度對樣品進行觀察。(四)景深大,圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學(xué)顯微鏡大幾百倍,比透射電鏡大幾十倍。(五)圖象的放大范圍廣,分辨率也比較高??煞糯笫畮妆兜綆资f倍,它基本上包括了從放大鏡、光學(xué)顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學(xué)顯微鏡與透射電鏡之間,可達3nm。(六)電子束對樣品的損傷

9、與污染程度較小。(七)在觀察形貌的同時,還可利用從樣品發(fā)出的其他信號作微區(qū)成分分析。二掃描電鏡的結(jié)構(gòu)和工作原理(一)結(jié)構(gòu)1鏡筒鏡筒包括電子槍、聚光鏡、物鏡及掃描系統(tǒng)。其作用是產(chǎn)生很細的電子束(直徑約幾個nm),并且使該電子束在樣品表面掃描,同時激發(fā)出各種信號。2電子信號的收集與處理系統(tǒng)在樣品室中,掃描電子束與樣品發(fā)生相互作用后產(chǎn)生多種信號,其中包括二次電子、背散射電子、X射線、吸收電子、俄歇(Auger)電子等。在上述信號中,最主要的是二次電子,它是被入射電子所激發(fā)出來的樣品原子中的外層電子,產(chǎn)生于樣品表面以下幾nm至幾十nm的區(qū)域,其產(chǎn)生率主要取決于樣品的形貌和成分。通常所說的掃描電鏡像指的

10、就是二次電子像,它是研究樣品表面形貌的最有用的電子信號。檢測二次電子的檢測器(圖15(2)的探頭是一個閃爍體,當(dāng)電子打到閃爍體上時,1就在其中產(chǎn)生光,這種光被光導(dǎo)管傳送到光電倍增管,光信號即被轉(zhuǎn)變成電流信號,再經(jīng)前置放大及視頻放大,電流信號轉(zhuǎn)變成電壓信號,最后被送到顯像管的柵極。3電子信號的顯示與記錄系統(tǒng)掃描電鏡的圖象顯示在陰極射線管(顯像管)上,并由照相機拍照記錄。顯像管有兩個,一個用來觀察,分辨率較低,是長余輝的管子;另一個用來照相記錄,分辨率較高,是短余輝的管子。4真空系統(tǒng)及電源系統(tǒng)掃描電鏡的真空系統(tǒng)由機械泵與油擴散泵組成,其作用是使鏡筒內(nèi)達到10(410(5托的真空度。電源系統(tǒng)供給各部

11、件所需的特定的電源。(二)工作原理從電子槍陰極發(fā)出的直徑20(m30(m的電子束,受到陰陽極之間加速電壓的作用,射向鏡筒,經(jīng)過聚光鏡及物鏡的會聚作用,縮小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下,電子探針在樣品表面作光柵狀掃描并且激發(fā)出多種電子信號。這些電子信號被相應(yīng)的檢測器檢測,經(jīng)過放大、轉(zhuǎn)換,變成電壓信號,最后被送到顯像管的柵極上并且調(diào)制顯像管的亮度。顯像管中的電子束在熒光屏上也作光柵狀掃描,并且這種掃描運動與樣品表面的電子束的掃描運動嚴(yán)格同步,這樣即獲得襯度與所接收信號強度相對應(yīng)的掃描電子像,這種圖象反映了樣品表面的形貌特征。第二節(jié)掃描電鏡生物樣品制備技術(shù)大多數(shù)生物樣品都

12、含有水分,而且比較柔軟,因此,在進行掃描電鏡觀察前,要對樣品作相應(yīng)的處理。掃描電鏡樣品制備的主要要求是:盡可能使樣品的表面結(jié)構(gòu)保存好,沒有變形和污染,樣品干燥并且有良好導(dǎo)電性能。一樣品的初步處理(一)取材取材的基本要求和透射電鏡樣品制備相同,可參考第十四章超薄切片技術(shù)中所提的要求。但是,對掃描電鏡來說,樣品可以稍大些,面積可達8mm8mm,厚度可達5mm。對于易卷曲的樣品如血管、胃腸道粘膜等,可固定在濾紙或卡片紙上,以充分暴露待觀察的組織表面。(二)樣品的清洗用掃描電鏡觀察的部位常常是樣品的表面,即組織的游離面。由于樣品取自活體組織,其表面常有血液、組織液或粘液附著,這會遮蓋樣品的表面結(jié)構(gòu),影

13、響觀察。因此,在樣品固定之前,要將這些附著物清洗干凈。清洗的方法有以下幾種:1用等滲的生理鹽水或緩沖液清洗;2用5%的蘇打水清洗;3用超聲震蕩或酶消化的方法進行處理。例如清洗腸粘膜表面的粘液,可用下面的方法:清洗液配方:透明質(zhì)酸酶300(g糜蛋白酶10mg生理鹽水100ml清洗液的pH為5.56。清洗的方法是將樣品浸泡在配好的清洗液中,邊浸泡邊震蕩30分鐘,最后用雙蒸水洗3次。無論用哪種清洗方法,注意在清洗時不要損傷樣品。(三)固定固定所用的試劑和透射電鏡樣品制備相同,常用戊二醛及鋨酸雙固定。由于樣品體積較大,固定時間應(yīng)適當(dāng)延長。也可用快速冷凍固定。(四)脫水樣品經(jīng)漂洗后用逐級增高濃度的酒精或

14、丙酮脫水,然后進入中間液,一般用醋酸異戊酯作中間液。二樣品的干燥掃描電鏡觀察樣品要求在高真空中進行。無論是水或脫水溶液,在高真空中都會產(chǎn)生劇烈地汽化,不僅影響真空度、污染樣品,還會破壞樣品的微細結(jié)構(gòu)。因此,樣品在用電鏡觀察之前必須進行干燥。干燥的方法有以下幾種:(一)空氣干燥法空氣干燥法又稱自然干燥法,就是將經(jīng)過脫水的樣品,讓其暴露在空氣中使脫水劑逐漸揮發(fā)干燥。這種方法的最大優(yōu)點是簡便易行和節(jié)省時間;它的主要缺點是在干燥過程中,組織會由于脫水劑揮發(fā)時表面張力的作用而產(chǎn)生收縮變形。因此,該方法一般只適用于表面較為堅硬的樣品。(二)臨界點干燥法臨界點干燥法是利用物質(zhì)在臨界狀態(tài)時,其表面張力等于零的

15、特性,使樣品的液體完全汽化,并以氣體方式排掉,來達到完全干燥的目的。這樣就可以避免表面張力的影響,較好地保存樣品的微細結(jié)構(gòu)。此法操作較為方便,所用的時間也不算長,一般約23小時即可完成,所以是最為常用的干燥方法。但用此法,需要特殊儀器設(shè)備。臨界點干燥是在臨界點干燥儀中進行的,操作步驟如下:1固定、脫水:按常規(guī)方法進行。如樣品是用乙醇脫水的,在脫水至100%后,要用純丙酮置換1520分鐘。2轉(zhuǎn)入中間液:由純丙酮轉(zhuǎn)入中間液醋酸異戊酯中,時間約1530分鐘。3移至樣品室:將樣品從醋酸異戊酯中取出,放入樣品盒,然后移至臨界點干燥儀的樣品室內(nèi),蓋上蓋并擰緊以防漏氣。4用液體二氧化碳置換醋酸異戊酯:在達到

16、臨界狀態(tài)(31(C,72.8大氣壓)后,將溫度再升高10(C,使液體二氧化碳氣化,然后打開放氣閥門,逐漸排出氣體,樣品即完全干燥。(三)冷凍干燥法冷凍干燥法是將經(jīng)過冷凍的樣品置于高真空中,通過升華除去樣品中的水分或脫水劑的過程。冷凍干燥的基礎(chǔ)是冰從樣品中升華,即水分從固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài),不經(jīng)過中間的液態(tài),不存在氣相和液相之間的表面張力對樣品的作用,從而減輕在干燥過程中對樣品的損傷。冷凍干燥法有兩種,即含水樣品直接冷凍干燥和樣品脫水后冷凍干燥。1含水樣品直接冷凍干燥法1.1取材固定:按常規(guī)方法進行。1.2置于冷凍保護劑中:將樣品置于冷凍保護劑中浸泡數(shù)小時。常用的冷凍保護劑為10%20%二甲基亞砜

17、水溶液,或15%40%甘油水溶液。1.3驟冷:將經(jīng)過保護劑處理的樣品迅速投入用液氮預(yù)冷至(150(C的氟利昂冷凍劑中,使樣品中的水分很快凍結(jié)。1.4干燥:將已凍結(jié)的樣品移到冷凍干燥器內(nèi)已預(yù)冷的樣品臺上,抽真空,經(jīng)幾小時或數(shù)天后,樣品即達到干燥。本方法不需要脫水,避免了有機溶劑對樣品成分的抽提作用,不會使樣品收縮,也是較早使用的方法。但是,由于花費時間長,消耗液氮多,容易產(chǎn)生冰晶損傷,因此未被廣泛應(yīng)用。2樣品脫水后冷凍干燥樣品用乙醇或丙酮脫水后過渡到某些易揮發(fā)的有機溶劑中,然后連同這些溶劑一起冷凍并在真空中升華而達到干燥。和前一種方法比較,本方法的優(yōu)點是不會產(chǎn)生冰晶損傷,且干燥時間短。不足之處是

18、有機溶劑對樣品成分有抽提作用,造成部分內(nèi)含物丟失。乙腈(acetonitrile)真空干燥法:這是一種利用乙腈在急速蒸發(fā)時會冷卻固化的性質(zhì)將樣品干燥的方法。其操作步驟如下:(1).固定、水洗:按常規(guī)方法進行。(2).乙腈置換:使用50%?70%?80%?90%的乙腈水溶液置換,最后用100%乙腈代替,每步驟1520分鐘。(3).干燥:至純乙腈時,放入真空鍍膜臺抽真空,乙腈和樣品在真空中很快致冷而被凍結(jié)(凍結(jié)的溫度為(45(C),變成冰狀固體。然后繼續(xù)抽真空,使凍結(jié)的乙腈升華,約需30分鐘,樣品即達干燥。樣品干燥后要粘在樣品臺上。對于不鍍膜而直接觀察的樣品,必須用導(dǎo)電膠來粘固;對于要鍍膜的樣品,

19、則可以用膠水或萬能膠來代替,微細的樣品如粉末、纖維等也可用雙面膠紙來粘貼。三樣品的導(dǎo)電處理生物樣品經(jīng)過脫水、干燥處理后,其表面不帶電,導(dǎo)電性能也差。用掃描電鏡觀察時,當(dāng)入射電子束打到樣品上,會在樣品表面產(chǎn)生電荷的積累,形成充電和放電效應(yīng),影響對圖象的觀察和拍照記錄。因此在觀察之前要進行導(dǎo)電處理,使樣品表面導(dǎo)電。常用的導(dǎo)電方法有以下幾種:(一)金屬鍍膜法金屬鍍膜法是采用特殊裝置將電阻率小的金屬,如金、鉑、鈀等蒸發(fā)后覆蓋在樣品表面的方法。樣品鍍以金屬膜后,不僅可以防止充電、放電效應(yīng),還可以減少電子束對樣品的損傷作用,增加二次電子的產(chǎn)生率,獲得良好的圖象。1真空鍍膜法真空鍍膜法是利用真空膜儀進行的。

20、其原理是在高真空狀態(tài)下把所要噴鍍的金屬加熱,當(dāng)加熱到熔點以上時,會蒸發(fā)成極細小的顆粒噴射到樣品上,在樣品表面形成一層金屬膜,使樣品導(dǎo)電。噴鍍用的金屬材料應(yīng)選擇熔點低、化學(xué)性能穩(wěn)定、在高溫下和鎢不起作用以及有高的二次電子產(chǎn)生率、膜本身沒有結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在一般選用金或金和碳。為了獲得細的顆粒,有用鉑或用金鈀、鉑鈀合金的。金屬膜的厚度一般為10nm20nm。真空鍍膜法所形成的膜,金屬顆粒較粗,膜不夠均勻,操作較復(fù)雜并且費時,目前已經(jīng)較少使用。2離子濺射鍍膜法在低真空(0.10.01乇)狀態(tài)下,在陽極與陰極兩個電極之間加上幾百至上千伏的直流電壓時,電極之間會產(chǎn)生輝光放電。在放電的過程中,氣體分子被電離成帶正

21、電的陽離子和帶負電的電子,并在電場的作用下,陽離子被加速跑向陰極,而電子被加速跑向陽極。如果陰極用金屬作為電極(常稱靶極),那么在陽離子沖擊其表面時,就會將其表面的金屬粒子打出,這種現(xiàn)象稱為濺射。此時被濺射的金屬粒子是中性,即不受電場的作用,而靠重力作用下落。如果將樣品置于下面,被濺射的金屬粒子就會落到樣品表面,形成一層金屬膜,用這種方法給樣品表面鍍膜,稱為離子濺射鍍膜法,圖15(3顯示該法的原理。圖15(3離子濺射鍍膜法原理圖和真空鍍膜法比較,離子濺射鍍膜法具有以下優(yōu)點:(1)由于從陰極上飛濺出來的金屬粒子的方向是不一致的,因而金屬粒子能夠進入到樣品表面的縫隙和凹陷處,使樣品表面均勻地鍍上一

22、層金屬膜,對于表面凹凸不平的樣品,也能形成很好的金屬膜,且顆粒較細。(2)受輻射熱影響較小,對樣品的損傷小。(3)消耗金屬少。(4)所需真空度低,節(jié)省時間。(二)組織導(dǎo)電法用金屬鍍膜法使樣品表面導(dǎo)電,需要特殊的設(shè)備,操作比較復(fù)雜,同時對樣品有一定程度的損傷。為了克服這些不足,有人采用組織導(dǎo)電法(又稱導(dǎo)電染色法),即利用某些金屬溶液對生物樣品中的蛋白質(zhì)?脂類和醣類等成分的結(jié)合作用,使樣品表面離子化或產(chǎn)生導(dǎo)電性能好的金屬鹽類化合物,從而提高樣品耐受電子束轟擊的能力和導(dǎo)電率。此法的基本處理過程是將經(jīng)過固定、清洗的樣品,用特殊的試劑處理后即可觀察。由于不經(jīng)過金屬鍍膜,所以不僅能節(jié)省時間,而且可以提高分

23、辨率,還具有堅韌組織,加強固定效果的作用。組織導(dǎo)電法主要有碘化鉀導(dǎo)電染色法、碘化鉀-醋酸鉛導(dǎo)電法、丹寧酸鋨酸導(dǎo)電法等。比較常用的是丹寧酸鋨酸導(dǎo)電法,其具體操作方法如下:(1)樣品處理:按常規(guī)方法取材、清洗及用戊二醛固定。(2)導(dǎo)電染色:將樣品放入2%4%丹寧酸溶液中浸泡。如果觀察表面結(jié)構(gòu),浸泡時間為30分鐘;如果觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu),浸泡時間為8小時,即可過夜。在浸泡過程中,可更換一次溶液。(3)清洗及再固定:用磷酸緩沖液充分清洗,然后放入1%鋨酸中固定24小時,再用磷酸緩沖液清洗。(4)脫水和干燥:按常規(guī)方法。(5)掃描電鏡觀察。四幾種特殊的樣品制備技術(shù)(一)細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)冷凍割斷法1972年,日本學(xué)

24、者田中敬一采用冷凍樹脂割斷法將細胞打開,用掃描電鏡觀察細胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。后來他又以二甲基亞砜代替樹脂進行冷凍割斷取得成功,該方法簡便,結(jié)構(gòu)清晰,已得到廣泛應(yīng)用。其操作方法如下:1取材和固定:為了使細胞結(jié)構(gòu)清晰,不被過多的血細胞污染,可在取材前用灌注法沖洗。即先將動物麻醉,經(jīng)腹主動脈注入生理鹽水或低分子量的右,切開下腔靜脈放血,至無血色為止。然后迅速取材,將樣品修成1mm1mm5mm大小,投入1%鋨酸溶液中固定1小時,用1/15M磷酸緩沖液(pH7.4)清洗兩次,每次10分鐘。2二甲基亞浸泡:將樣品依次放入25%、50%二甲基亞砜溶液中,各浸泡30分鐘。3割斷:用TF1型冷凍割斷裝置進行割斷。然后

25、將割斷后的樣品放到50%二甲基亞砜中,等融化后再用1/15M磷酸緩沖液浸洗,每次10分鐘,換液5次。4軟化及后固定:將樣品放入0.1%鋨酸中軟化,溫度20(C,時間4872小時。然后用1%八固定1小時,雙蒸水浸洗1小時,換液幾次,需徹底清洗干凈。5導(dǎo)電染色:將樣品放入2%丹寧酸中2小時(或過夜),以雙蒸水清洗1小時,換液幾次。再以1%八固定3060分鐘,雙蒸水清洗1小時。6脫水、干燥及鍍膜:按常規(guī)方法進行。(二)鑄型技術(shù)為了研究空腔臟器特別是血管系統(tǒng)復(fù)雜的立體分布,先向腔內(nèi)注射某種成形物質(zhì),待該物硬化后再把組織腐蝕去掉,剩下的成形物即能顯示血管系統(tǒng)的立體分布,這種技術(shù)稱鑄型技術(shù)。如果是研究血管

26、系統(tǒng),稱為血管鑄型。用鑄型技術(shù)制作的標(biāo)本,經(jīng)過鍍膜后,就可進行掃描電鏡觀察。常用的鑄型劑有甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯及其共聚物以及ABS等。ABS是一種樹脂,為丙烯晴、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,被認(rèn)為是比較理想的鑄型劑。下面簡單介紹用ABS制作血管鑄型標(biāo)本的方法:1灌流和注入鑄型劑首先將準(zhǔn)備灌注的器官取下或保持自然位置,找到動脈,插入玻璃管或靜脈穿刺針,并以粗絲線結(jié)扎之,用普通流水或溫鹽水將血管中的血液沖洗干凈。然后灌注鑄型劑ABS丁酮溶液,濃度為5%30%,注入的壓力為100mmHg。注入鑄型劑的臟器,可以放在50(C60(C的溫水中浸泡6小時左右,這樣既能保持臟器的原形,也有助于鑄型劑的硬化

27、。2腐蝕和清洗將標(biāo)本放入10%20%氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中腐蝕,也有放20%30%鹽酸中腐蝕。時間一般為57天。若用稀鹽酸腐蝕,可加入5%10%胃蛋白酶,腐蝕的效果更好。然后用流水將血管鑄型周圍被腐蝕的組織沖洗干凈,時間為2472小時,沖洗的速度要慢。3顯微解剖和剝制鑄型為了暴露和切取要觀察的部分,需要在解剖顯微鏡下進行。如果鑄型太硬,可將鑄型浸入酒精中,加溫至4060(C,能使鑄型變軟,便于解剖和切取。4干燥和鍍膜將切取的鑄型用蒸餾水洗干凈,用濾紙吸干后放37(C溫箱中3060分鐘,最后放干燥缸中保存。鍍膜可用真空噴鍍,也可用離子鍍膜,方法同前。鍍膜后就可用掃描電鏡觀察。(三)鹽酸化學(xué)消化

28、法為了研究被觀察細胞的基底面及深層細胞表面,可采用鹽酸化學(xué)消化法制備樣品。1固定和清洗:同常規(guī)方法。2鹽酸消化:用8mol/L鹽酸消化和腐蝕,其溫度與時間根據(jù)不同組織而異。3清潔樣品:用2%5%Tween20作用3小時,以清潔樣品和穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。4脫水、干燥和鍍膜:按常規(guī)方法處理。參考文獻1朱祖福,沈錦德,許志義,等:電子顯微鏡第一版,北京,機械工業(yè)出版社,1984,2032312朱麗霞,程乃乾,高信曾:生物學(xué)中的電子顯微鏡技術(shù),第一版,北京,北京大學(xué)出版社,1983,2362583張景強,樸英杰,蔡福籌,等:生物電子顯微技術(shù),第一版,廣州,中山大學(xué)出版社,1987,11313274田中敬一、永

29、谷隆編著,李文鎮(zhèn)、應(yīng)國華等譯:圖解掃描電子顯微鏡生物樣品制備,第一版,北京,科學(xué)出版社,19845OsatakeH,TanakaK,InoueT:Anapplicationofrapidfreezing,freezesubstitution(fixationforscanningelectronmicroscopy.JElectronMicroscTech1985;2:2012086張朝佑,魏寶林,侯廣棋,等:ABS血管鑄型掃描電鏡觀察法及其在醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究中的應(yīng)用中華物理醫(yī)學(xué)雜志1981;3:50527LametschwandtnerA,LametschwandtnerU,WeignerT:

30、Scanningelec-tronmicroscopyofvascularcorrosioncaststechniquesandapplications:Undatedreview.ScanningMicrosc1990;4:8899418應(yīng)國華,李向印,李淑榮,等:掃描電鏡生物樣品的鹽酸化學(xué)消化法中華物理醫(yī)學(xué)雜志1988;10:102103-自從1933年德國Ruska和Knoll等人在柏林制成第一臺電子顯微鏡后,幾十年來,有許多用于表面結(jié)構(gòu)分析的現(xiàn)代儀器先后問世。如透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、場電子顯微鏡(FEM)、場離子顯微鏡(FIM)、低能電子衍射(LEED)、

31、俄歇譜儀(AES)、光電子能譜(ESCA)、電子探針等。這些技術(shù)在表面科學(xué)各領(lǐng)域的研究中起著重要的作用。但任何一種技術(shù)在應(yīng)用中都會存在這樣或那樣的局限性,例如,LEED及X射線衍射等衍射方法要求樣品具備周期性結(jié)構(gòu),光學(xué)顯微鏡和SEM的分辨率不足以分辨出表面原子,高分辨TEM主要用于薄層樣品的體相和界面研究,F(xiàn)EM和FIM只能探測在半徑小于100nm的針尖上的原子結(jié)構(gòu)和二維幾何性質(zhì),且制樣技術(shù)復(fù)雜,可用來作為樣品的研究十分有限;還有一些表面分析技術(shù),如X射線光電子能譜(ELS)等只能提供空間平均的電子結(jié)構(gòu)信息;有的技術(shù)只能獲得間接結(jié)果,還需要用試差模型來擬合。此外,上述一些分析技術(shù)對測量環(huán)境也有

32、特殊要求,例如真空條件等。1982年,國際商業(yè)機器公司蘇黎世實驗室的葛賓尼(GerdBinnig)博士和海羅雷爾(HeinrichRohrer)博士及其同事們共同研制成功了世界第一臺新型的表面分析儀器掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope,以下簡稱STM)。它的出現(xiàn),使人類第一次能夠?qū)崟r地觀察單個原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物理、化學(xué)性質(zhì),在表面科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著重大的意義和廣闊的應(yīng)用前景,被國際科學(xué)界公認(rèn)為八十年代世界十大科技成就之一。為表彰STM的發(fā)明者們對科學(xué)研究的杰出貢獻,1986年賓尼和羅雷爾被授予諾貝爾物理學(xué)獎。在STM出現(xiàn)以后,又陸續(xù)發(fā)展了

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