胡基華,李 晶,2,張淑梅,2,孟力強(qiáng),2,曹 旭,2
(1.黑龍江省科學(xué)院微生物研究所,哈爾濱150020;2.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究所,哈爾濱150010)
隨著透射電子顯微鏡在科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用,已經(jīng)成為觀察組織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的一種手段,生物標(biāo)本的制備,也是下一步結(jié)構(gòu)觀察和獲得好結(jié)果的前提。但是,由于切片太小,有時難于觀察到目標(biāo)結(jié)構(gòu),為此需大量制備樣品,造成工作量大而且消耗多。為使超薄切片能精確地切到目標(biāo)部位,在做超薄切片前,首先要先做半薄切片來進(jìn)行定位[1]。半薄切片(厚度0.6 ~0.8μm)的制備是一種常用制樣手段,已經(jīng)應(yīng)用在胚胎學(xué)、病理學(xué)及動植物細(xì)胞學(xué)研究中。
半薄切片的制備在取材、固定、漂洗脫水、滲透包埋、切片和染色的每一個步驟,都很關(guān)鍵,任何環(huán)節(jié)的疏忽都會導(dǎo)致制片的失敗。目前多采用環(huán)氧樹脂和塑料包埋介質(zhì),由于后者對組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的保存較差,難以達(dá)到電鏡觀察的要求。同一樣本若要作電鏡觀察又須進(jìn)行光鏡檢查,環(huán)氧樹脂包埋組織的方法能達(dá)到上述目的[2]。
固定液一般選擇FAA固定液和卡諾固定液。FAA固定液(福爾馬林5 mL,冰醋酸5 mL,70%酒精90 mL)一般適用固定植物根、莖、葉、花藥和子房組織。值得注意的是幼嫩材料應(yīng)選用50%的酒精代替70%酒精,防止材料收縮;在固定液中加入5%甘油可防固定液蒸發(fā)和材料變硬;卡諾固定液(純酒精15 mL,冰醋酸5 mL或者純酒精30 mL,氯仿5 mL,冰醋酸1 mL),滲透迅速,但是固定時間不能太久,一般不超過1d。伊麗米努爾等使用不同濃度梯度的乙醇為胡楊種子脫水的實(shí)驗(yàn)表明,胡楊種子在4℃的70%酒精中可放置較長的時間,固定較快,對胡楊種子細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)及其內(nèi)含物有較好的固定作用[3]。
半薄切片的制備,可直接在超薄切片機(jī)上進(jìn)行,也可以在半薄切片機(jī)上進(jìn)行,切片時要注意刀口是否鋒利,實(shí)驗(yàn)表明鈍的刀口切出的片子易發(fā)生皺并且在光鏡下有切痕,影響觀察效果[4]。
半薄切片常規(guī)染色方法有甲苯胺蘭染色法、天青/美蘭染色法、堿性復(fù)紅法、蘇木素—伊紅法、H,E染色法和Giemsa染色法等。無論哪種方法都需要預(yù)先做好脫樹脂處理,否則染料不宜滲入,影響染色效果。脫樹脂使用的是NaOH的乙醇飽和溶液,脫樹脂成功的標(biāo)志是切片中組織周圍的樹脂已脫落,組織上顏色變淡,平展附著于載玻片上,無發(fā)皺、起卷現(xiàn)象,脫樹脂過程中,可以隨時夾出切片在光線下觀察效果。脫的不夠片子染色較淡,脫的太快,半薄切片容易從載玻片上脫落。載玻片黏附性可以避免掉片,是操作過程中不可忽視的環(huán)節(jié),正確配制脫樹脂試劑才能達(dá)到良好的去除樹脂效果。而另一個避免脫片的關(guān)鍵是掌握好脫樹脂的時間,這些將有助于樹脂包埋樣品用于光鏡方面的觀察與研究,使電鏡樣品不但可用于電鏡方面的超微結(jié)構(gòu)的研究,同時可進(jìn)行光鏡方面的研究。于紅麗等用飽和氫氧化鈉無水乙醇液與甲苯按3∶1混合液脫樹脂,所需時間僅 5 min,樹脂完全脫凈[5]。
選擇理想的染色劑非常重要。一般細(xì)胞壁的染料有酸性品紅、番紅、固綠、甲苯胺藍(lán)、蘇木精、結(jié)晶紫、亮綠、蘇丹Ⅳ等。細(xì)胞核染料(堿性)有堿性品紅、蘇木精、洋紅、番紅、地衣紅和結(jié)晶紫等。細(xì)胞質(zhì)染料(酸性)有酸性品紅、甲苯胺藍(lán)、曙紅、固綠和苦味酸等。要遵循先用堿性染料再使用酸性染料的順序,例如,對植物材料染色,使用番紅—固綠對染法,木質(zhì)化的細(xì)胞壁及細(xì)胞核呈紅色,纖維素的細(xì)胞壁及細(xì)胞壁呈綠色;使用鐵礬蘇木精法,作為細(xì)胞一般結(jié)構(gòu)及細(xì)胞分裂時期的優(yōu)良染劑,可使用鐵礬蘇木精法,細(xì)胞分裂時期的染色體呈黑色。PAS(高碘酸—席夫)法染色,可將纖維素細(xì)胞壁及淀粉染成紅色,植物組織會呈不同程度的紅色[6]。
隨著電子顯微鏡技術(shù)的發(fā)展,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué),尤其是在生物醫(yī)學(xué)、計量醫(yī)學(xué)、遠(yuǎn)程病理診斷等領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。在整個電子顯微鏡技術(shù)中,切片制備的優(yōu)劣直接反映在超薄切片上。影響切片質(zhì)量的因素很多,在實(shí)際研究中,電鏡標(biāo)本制備是得到高質(zhì)量超薄切片的工作難點(diǎn),同時又是技術(shù)的關(guān)鍵。這就要求在實(shí)驗(yàn)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)不同的材料性質(zhì)和觀察目的,改良舊的方法,摸索新的方法,使這項技術(shù)日趨完善成熟。
[1] 蔣海鷹,沈明,馮德云.環(huán)氧樹脂包埋半薄切片脫樹脂新方法[J].湖南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2000,25(1):85—86.
[2] 唐海蘭,黃中新.環(huán)氧樹脂包埋塊半薄切片進(jìn)行免疫組化染色的方法[J].暨南大學(xué)學(xué)報 1997,18(4):9—12.
[3] 伊麗米努爾,Kurt Zogauer,Bernd Cyffca,史軍輝.改良半薄切片法觀察胡楊種子結(jié)構(gòu)[J].西部林業(yè)科學(xué),2013,42(2):26—30.
[4] 楊興龍,申洪.電鏡樣品半薄切片HE染色前脫樹脂的技術(shù)處理[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué),2002,25(3):58—59.
[5] 于紅麗,張大紅,徐夏紅,等.電鏡半薄切片制備方法的改進(jìn)[J].徐州醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2004,24(2):129—130.
[6] 周馥,邢樹平.介紹一種半薄切片定位樣品的方法[J].植物學(xué)通報,1999,17(3):274—275.