Мікроскопічна техніка
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Мікроскопічна техніка

Мікроскопічна техніка в біології, сукупність методів і прийомів для вивчення за допомогою оптичного і електронного мікроскопів будови, життєдіяльності, розвитку, хімічного складу і фізичних властивостей кліток, тканин і органів. М. т. включає: підготовку живих об'єктів до мікроскопічного дослідження і його проведення, виготовлення постійних (неживих) препаратів; мікро-, гисто- і цитохимічеськие дослідження; особливі методи підготовки препаратів для електронної мікроскопії.

  Прижиттєві спостереження в проходящем світлі здійснюються на простих, дрібних яйцях, культивованих клітках і тканинах, прозорих ділянках тіла багатоклітинних (наприклад, на кровоносних судинах в плавальній перетинці жаби). У відбитому світлі під мікроскопом можна вивчати поверхневі структури клітки, тканини, органу. Для цитофізіологичеських спостережень користуються прижиттєвим фарбуванням, що дає виставу об ph клітки і її органоїдів, а також про фізіологічний стан живого об'єкту. Для прижиттєвих спостережень потрібні: нагрівальний столик ( мал. 1 ) особливий термостат, що перебудовується на задану температуру в широкому температурному діапазоні; скляні, пластмасові, кварцеві, металеві або інші камери ( мал. 2 ) з постійною або проточним середовищем необхідного складу. Спостережувані об'єкти (частіше за клітку одношарових культур) можуть тривалий час залишатися нормальними при достатньому постачанні їх живильними речовинами і киснем. Одне із завдань М. т. для живих об'єктів — підвищення контрастності зображення, для чого використовується, наприклад, фазово-контрастний пристрій. Інтерференційна мікроскопія додатково дає зведення про товщину об'єкту, концентрації в нім сухої речовини, вмісті води і показнику заломлення. Прижиттєві спостереження проводяться також в темному полі (ультрамікроскопія) з використанням спеціального конденсора; при цьому об'єкт освітлює збоку, а фон залишається темним. Темнопольний пристрій дозволяє побачити надзвичайно дрібні (наприклад, колоїдні) частки. За допомогою поляризаційного мікроскопа можна вивчати об'єкти (або їх елементи), що володіють оптичною анізотропією . Для дослідження як живих, так і неживих біологічних об'єктів застосовується люмінесцентна мікроскопія, особливо для вивчення вторинної флуоресценції, що виникає при забарвленні кліток і тканин слабкими концентраціями флуорохромов (акридіновий помаранчевий, еритрозин, родамін і ін.). Відмінності у флуоресценції окремих хімічних речовин (нуклеїнових кислот, ліпідів) дозволяють вивчати їх локалізацію, динаміку змін і навіть кількість речовини, що вивчається. З'єднання білка з флуорохромом (ізоцианат флуоресцеїну) і пов'язання цієї речовини з антитілами (див. Імунофлуоресценція ) дає можливість з'ясувати локалізацію антигенів, долю антитіл і ін. питання імунології . Недавно набув поширення метод мікроскопії живих і неживих об'єктів в ультрафіолетових променях з використанням спеціальної кварцевої оптики. Спостереження над живими об'єктами документуються мікрокінозйомкою, особливо сповільненою.

  Для здобуття постійних препаратів об'єкт фіксують, тобто вбивають так, щоб він зберіг по можливості незмінною структуру. Найбільш поширені фіксатори — формалін, спирт, чотириокис осмію, а також комбіновані фіксатори — суміші речовин. Фіксація (особливо для електронній мікроскопії) здійснюється також методом ліофілізації, висушуванням мазків (наприклад, крові) або відбитків. При роботі з клітинними культурами використовуються пластинки із скла або слюда, на якій клітки розташовуються в один шар. У інших випадках для мікроскопії користуються зрізами, що отримуються на мікротомі, об'єкт при цьому зневоднюють і заливають в парафін, целоїдин, желатину або заморожують. Для електронної мікроскопії матеріал зазвичай фіксують чотириокисом осмію, а заливку виробляють в акрилові мономери, які полімеризують відповідним каталізатором, або в епоксидні смоли.

  Мікро-, гисто- і цитохимічеськие дослідження. Для підвищення контрастності препаратів, спостережуваних в оптичний мікроскоп, застосовують фарбники, вибірково забарвлюючі різні клітинні структури. Особливо широко використовуються фарбники в гистохимії . Гістохімічні реакції засновані на освіті деякими речовинами нерозчинних і інколи забарвлених опадів, що виявляються мікроскопічно. Ферменти виявляються в клітках по активності при їх дії на певні субстрати, що знаходяться в тканині або додані ззовні. Інтенсивність гістохімічних реакцій часто вивчають і оцінюють візуально. Досконаліші кількісні методи оцінки, наприклад підрахунок числа кліток з певною інтенсивністю забарвлення, числа зерен осаду, а також авторадіографія, цитофотометрія .

  При електронній мікроскопії вірусів, мікроорганізмів, ультратонких зрізів крупніших об'єктів їх контрастність підсилюють напиленням часток металу. Для негативного контрасту об'єкт поміщають в розчин щільнішої речовини (наприклад, фосфорно-вольфрамової кислоти), що заповнює проміжки між частками, що вивчаються, які виглядають світлими на темному фоні. Контраст підсилюють також, застосовуючи «електронні фарбники» (чотириокис осмію, ураніл і ін.), що вибірково зв'язуються з деякими ділянками об'єкту. При використанні ферритину зерна його, що містять молекули заліза виявляються у складі клітинних структур. Див. також Мікроскоп .

 

  Літ.: Мейсель М. Н., Люмінесцентна мікроскопія, «Вісник АН(Академія наук) СРСР», 1953 № 10, с. 3—10; Ромейс Би., Мікроскопічна техніка, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1954; Брумберг Е. М., Про флуоресцентні мікроскопи, «Журнал загальній біології», 1955, т. 16 № 3, с. 222—37; Сучасні методи і техніка морфологічних досліджень. [Сб. ст.], під. ред. Д. А. Жданова, Л., 1955; Роськин Р. І., Льовінсон Л. Би., Мікроскопічна техніка, 3 видавництва, М., 1957; Аппельт Р., Введення в методи мікроскопічного дослідження, пер.(переведення) з йому.(німецький), М., 1959; Зубжіцкий Ю. Н., Метод люмінесцентної мікроскопії в мікробіології, вірусології і імунології, Л., 1964.

  С. Я. Залкинд.

Мал. 2. Камера для культивування кліток і прижиттєвих спостережень за їх зростанням і розвитком: 1 — камера в зібраному вигляді; 2 — камера в розібраному вигляді: а — верхня сталева пластина; б — гумова прокладка; у — покривне скло; г — середня секція; д — нижня сталева пластина; 3 — частина середньої секції знизу: е — канали; ж — резервуари.

Мал. 1. Нагрівальний столик на мікроскопі.