电镜技术和细胞超微结构论文.doc

内容摘要： 《电镜技术和细胞超微结构》这门课程主要讲的是电镜技术，几种常见的电子显微镜及相关方面的知识了解，并讲解了运用电镜技术，在各种电子显微镜下观察细胞超微结构，研究细胞超微结构的相关知识。在课程的学习中，我们也学习到了一些摄影方面的技术。由于这是一门选修课程，所以我们对此方面的学习没有专门学习这方面的同学学习的深，我们只是学习了一些基本常识，本文主要讲的就是我在这门课程的学习中得到一些知识。 关键字： 电子显微镜、透射电镜、扫描电镜、电镜技术、细胞超微结构 正文： 电子显微镜，简称电镜，是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子源、电子透镜、样品架、荧光屏和探测器等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体。 电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。透射式电子显微镜常用于观察那些用普通显微镜所不能分辨的细微物质结构；扫描式电子显微镜主要用于观察固体表面的形貌，也能与 X射线衍射仪或电子能谱仪相结合，构成电子微探针，用于物质成分分析；发射式电子显微镜用于自发射电子表面的研究。我们经常使用的是透射式电子显微镜和扫描式电子显微镜。 透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。透射电镜是以电子束透过样品经过聚焦与放大后所产生的物像，投射到荧光屏上或照相底片上进行观察。透射电镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为几万～几十万倍。由於电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，必须制备更薄的超薄切片。 扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描，将产生的二次电子用特制的探测器收集，形成电信号运送到显像管，在荧光屏上显示物体。扫描电镜是用极细的电子束在样品表面扫描，将产生的二次电子用特制的探测器收集，形成电信号运送到显像管，在荧光屏上显示物体。（细胞、组织）表面的立体构像，可摄制成照片。（细胞、组织）表面的立体构像，可摄制成照片。 所以，在选择使用何种电镜时要根据具体情况来决定。在使用电子显微镜时，也考验使用者的拍照技术，同样一个样品，拍摄的角度不同、时机不同，拍摄出来的效果是完全不一样的。这就需要实验者在拍摄的角度和时机上要有敏感性。 用电镜做实验，制作细胞超微结构不仅仅是为当时的实验过程，更重要的是要让别人看到你的成果，根据你拍出的照片来学习细胞的超微结构，对细胞超微结构有更多的了解，所以，会做实验很重要，会对实验成果进行拍摄也是很重要的。 使用电子显微镜观察样品也是有缺点的。在电子显微镜中样本必须在真空中观察，因此无法观察活样本。在处理样本时可能会产生样本本来没有的结构，这加剧了此后分析图像的难度。由于透射电子显微镜只能观察非常薄的样本，而有可能物质表面的结构与物质内部的结构不同。此外电子束可能通过碰撞和加热破坏样本。 随着科技的进步，电子显微镜也是在不断发展和进步的，在不断的研究过程中，科学家们 总是在想办法解决它的缺点，让它变得更加完美。 电子显微镜现在的发展特点有：高性能场发射枪电子显微镜日趋普及和应用；努力发展新一代单色器、球差校正器，以进一步提高电子显微镜的分辨率； 电子显微镜分析工作迈向计算机化和网络化；电子显微镜在纳米材料研究中的重要应用；低温电镜技术和三维重构技术是当前生物电子显微学的研究热点；高性能CCD相机日渐普及应用于电子显微镜中...... 由于电镜及其技术的发展，也使得电镜技术这门学科的发展有了新的特点：电镜技术的应用范围越来越广，和其他学科的交叉和结合越来越多，在学习电镜技术时也需要掌握更多方面的技能......因此此学科的学习会更加的需要综合性的技能，在学习时也要更加的用心，以便真正的做到学好这门学科，能在学习后学以致用。 在介绍了电镜技术后，我们将了解细胞超微结构——这也是我们要学习和运用电镜技术的主要原因之一。 要想在做实验做样品时能够更精确，更能反映出样品的本来面目，从而更好的研究样品，对细胞的超微结构进行分析，那么首先要做的就是对细胞的结构有很深的认识，对细胞各个部分很了解。 通过近代对细胞及其病变的超微结构以及结构与功能相结合的研究,已经获得了新的更广更深的基础,扩大和加深了对疾病的理解. 　　细胞是一个由细胞膜封闭的基本生命单元,内含一系列明确无误的互相分隔的反应腔室,这就是以细胞膜为界限的各种细胞器,是细胞代谢和细胞活力的形态支柱. 　　细胞内的这种严格分隔保证各种细胞器分别进行着无数的生化反应,行使各自的独特功能,维持细胞和机体的生命活动.细胞器的改变是各种病变的基本组成部分. 细胞结构包括细胞核、细胞膜、内质网、线粒体、高尔基体、溶酶体、过氧体、细胞骨架、基浆及其内含物等。 在 对细胞超微结构的学习中，我们最常用的就是电子显微镜，通过观察在电子显微镜下的细胞超微结构样品，并根据不同的外界影响对细胞超微结构的改变，让我们对细胞超微结构更加深刻的认识和了解，能更好的为人们服务，为医学等方面带来了巨大的贡献。 《电镜技术与细胞超微结构》这门课程主要讲的就是这两门学科的完美结合，是在二者的结合下完成我们需要研究的任务。 透射电镜样品的制备过程与石蜡切片相似，但要求极严格。要在机体死亡后的数分钟钓取材，组织块要小(1立方毫米以内），常用戊二醛和饿酸进行双重固定树脂包埋,用特制的超薄切片机切成超薄切片，再经醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色。电子束投射到样品时，可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射，如电子束投射到质量大的结构时，电子被散射的多，因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像，电子照片上则呈黑色，称电子密度高反之，则称为电子密度低。 而扫描电镜样品用戊二醛和饿酸等固定，经脱水和临界点干燥后,再於样品表面喷镀薄层金膜，以增加二波电子数。扫描电镜样品用戊二醛和饿酸等固定，经脱水和临界点干燥后,再于样品表面喷镀薄 电子显微镜下的纤维层金膜，以增加二波电子数。扫描电镜能观察较大的组织表面结构，由於它的景深长，1mm左右的凹凸不平面能清所成像，故放样品图像富有立体感。 在使用透视电子显微镜观察生物样品前样品必须被预先处理。随不同研究要求的需要科学家使用不同的处理方法。固定：为了尽量保存样本的原样使用戊二醛来硬化样本和使用锇酸来染色脂肪。冷固定：将样本放在液态的乙烷中速冻，这样水不会结晶，而形成非晶体的冰 电子显微镜下的病毒。这样保存的样品损坏比较小，但图像的对比度非常低。 　　脱干：使用乙醇和丙酮来取代水。 　　垫入：样本被垫入后可以分割。 　　分割：将样本使用金刚石刃切成薄片。 　　染色：重的原子如铅或铀比轻的原子散射电子的能力高，因此可被用来提高对比度。 　　使用透视电子显微镜观察金属前样本要被切成非常薄的薄片（约0.1毫米），然后使用电解擦亮继续使得金属变薄，最后在样本中心往往形成一个洞，电子可以在这个洞附近穿过那里非常薄的金属。无法使用电解擦亮的金属或不导电或导电性能不好的物质如硅等一般首先被用机械方式磨薄后使用离子打击的方法继续加工。为防止不导电的样品在扫描电子显微镜中积累静电它们的表面必须覆盖一层导电层。 在对这门学科的学习过程中，我们更加了解了细胞的内部结构和电子显微镜技术的一般应用，同时我们知道了很多日常生活中遇到的现象的科学原理和解释，让我们对更多现象有了更深刻的认识，这对我们今后的生活有很大的帮助。除此之外，我们还学习了摄影中需要注意的问题，这不仅是学习电镜的需要，更是我们在日常生活中的需要。 通过学习这门课程，我不仅增长了在电镜技术和细胞超微结构这种专业方面的知识，扩大了我的知识面，我还学习了一门技术，即摄影技术。我想在今后的生活和工作当中，这将给我带来更多的机遇和优势，提高了我自身的价值。 参考文献：