光学显微镜的技术范文

导语：如何才能写好一篇光学显微镜的技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]光学显微镜；机械结构；人体工程学

中图分类号：TH742 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0193-01

光学显微镜的结构主要有光学结构和机械结构组成，机械结构的部分不仅能对光学结构有很好的固定作用，还起着关键性的调节作用，机械结构能够发挥光学系统的最大功效，辅助光学系统完成相关的显微镜观察工作。光学显微镜的机械结构的部分主要在载物台、物镜转换器以及调焦装置等，这些机械结构的设计不仅要遵循基本的机械结构设计原则，还要保证在光学显微镜中的具体的光学操作，除此之外，设计的原则还要迎合人体操作的需求，使得光学显微镜的机械结构更加的吻合人体工程学的设计要求，使得光学显微镜使用更加的舒适方便。

一、 光学显微镜的基本构造

对于光学显微镜的机械设计，我们首先要了解光学显微镜的构造组成部分，而且还要知道这些零部件的作用，只有熟知了这些零部件的作用和使用规范，我们才能更加合理的设计光学显微镜的机械结构部分，光学显微镜一般是由载物台、聚光照明系统、物镜，目镜和调焦机构组成。载物台的作用是放置被观察的物体，使用调焦旋钮来驱动调焦机构能完成对载物台的调节工作。聚光灯照明系统由聚光灯和光源组成，聚光灯的作用能够让光更多的聚集到被观察的部位。物镜距离载物台比较近，是第一级的放大装置。目镜则是于人眼靠近的第二级放大镜头。

这三部分是光学显微镜的重要组成部分，构成了光学显微镜的主要工作原理。

那么机械装置有哪些呢？一般光学显微镜的机械装置有镜座、镜臂、载物台、镜筒、物镜转换器、与调焦装置。这些机械装置的主要作用是固定和调节光学镜头，调节标本的位置等。其中镜座是支撑整个显微镜的装置，而镜臂则用来支撑精通和载物台。

二、 基于人体工程学的光学显微镜的机械结构设计

人体工程学的设计原理主要是考虑到人体结构和机械结构尺寸，并且综合考虑到人们劳动、工作效果、工作效能等方面，利用系统工程、控制理论、统计学的原理设计出一系列的设计方法。具体到光学显微镜的机械结构设计中，我们就要考虑到人们的身体尺寸和应用习惯，首先我们从有关部分获得了我国成年人的人体部分尺寸的表格（表-1），以此为根据设计光学显微镜结构部分。

1、载物台的设计

从上面的介绍中我们知道，载物台的作用是用来放置被观察物体的，并且式样能够在载物台上自由的移动，以获取最佳的观察效果。一般的移动范围是30mm*70mm和50mm*70mm，主要的设计标准就是，载物台距离工作底面的距离于载物台和人体的水平距离，分别设为B1和B2，考虑到人在调节使用载物台的过程中的行为习惯，得出计算式。

其中y1和y2分别衣着修正指数和身体活动余量修正。同理得出B2的表达式。经过计算得出：

B1=307～357mm

B2=301～348mm

2、调焦机构设计

调焦机构用于调节光学结构以便于观察人员获取最佳的成像效果，调焦的动作主要包括了上下移动和粗微调节机构，如何合理的设计能够使得人在调焦的过程中更加的舒适和便捷。首先是调焦旋钮的位置，在具体的使用过程中，显微镜是放在工作台上的，我们无法获取具体的使用高度和姿势，所以我们只能将人体的上身活动分为三个维度的多个不同程度的拆解动作，分别为手肘在X、Y、Z轴上的旋转方向，并在matlab的环境下运行得出，人体的手臂舒适度域：

为了适应大多数人的使用习惯，我们从95百分位这一阶段的数据为设计的参考点，确定出调焦按钮的最佳设计尺寸，从而确定调焦按钮在光学显微镜中的位置。其次是调焦按钮的外形和尺寸，旋钮的截面形状对于人手的握持方式有着一定的影响，当旋钮和手掌的接触面积越大的时候，人手的贴合的程度越好，那么使用的手感就越好，但是太大了会让人手在长期的握持中增加疲劳感，所以对于旋钮的直径设计要求为。旋钮的直径设计保持在35mm-75mm之间，厚度的大小在20mm-50mm范围内波动。最后是旋钮的扭矩M，扭矩的大小设计也非常的重要，太大了会使握持不舒服，太小的话又不利于调焦的准确，由于人类的手部关节的操作力范围为12N-18N，根据人体工程学的计算方法得出M的大小为：

除了基本的形态和尺寸设计，我们还要考虑到载物台移动过程中的摩擦力设计，太小的摩擦力会让调节过程难以掌握精确度，阻力太大的话会增加人使用的机体劳累，所以适当的摩擦力设计也是机械结构设计中需要考虑的内容。

3、物镜转换器的设计

物镜转换器是迅速切换物镜的机械装置，有内定位和外定位两种，转换器的设计直接影响了成像的质量，根据人体工程学的原理，内定位型的转换器比较能够减轻操作的负担，同时还能节省操作台的空间，所以很多光学显微镜的采用内定位转换器，其设计也非常的满足心理学和生理学的设计要求。

结语：本文通过对光学显微镜的主要结构做了介绍，并对光学显微镜的机械部分的功能做了相应的阐述，利用人体工程学的设计理论，对光学显微镜的机械结构部分作出了具体的设计标准的研究，是符合我国当前光学显微镜制造标准的。

参考文献

[1]史红伟，石要武，杨爽等.光学显微镜自动调焦指导函数的评价与选择[J].计算机辅助设计与图形学学报，2013，25（2）：235-24

[2]姜雪，萧泽新.基于人机工程学的光学显微镜机械结构设计[J].光学技术，2008，34（z1）：126-127，130

[3]柯燕，甘巧强，杨建军等.模块化的保偏近场扫描光学显微镜结构设计[J].现代科学仪器，2007，（3）：54-56

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早在公元前1世纪，人们就已经发现通过球形透明物体去观察微小物体时可以使其放大成像。后来有了放大镜、眼镜等光学器具。

1590年，荷兰和意大利的眼镜制造者在放大镜原理的基础上发明了显微镜。

光学显微镜分为单式和复式两种。单式显微镜的实质就是一台高倍放大镜，构造简单，呈正实像。

我们都知道，放大镜是根据光的折射原理制成的，中央较厚，边缘较薄的透镜。凸透镜对光线有会聚作用故又称聚光透镜。但是，它有一个致命的缺点，那就是它的焦距与透镜直径成正比，而焦距又与放大倍数成反比。也就是说，焦距越短，放大倍数越大，而透镜直径就越小。太小的的透镜在当时根本制造不出来。因此当时放大镜的放大倍数最多不过25倍。众所周知，体积较大的一些纤毛虫的长度也不过0.1毫米，放大25倍后也才2.5毫米大，它内部的细微结构就更看不清了。因此为了观察更多的细微物体，人们迫切需要一种更好的放大工具。

复式显微镜时代来了

1595年的一天，荷兰一位名叫詹森（H.Janssen）的少年，无意中把两片大小不同的凸透镜重叠在一起。当他把两个镜片移动至适当的距离时，发现很小的东西一下子被放大了好多倍。他把这个奇异的现象告诉了父亲，父子两人随即动起手来，做出了第一个复式显微镜。这台显微镜的镜筒大约长18英寸，直径约2英寸，两个镜头都是凸透镜，分别固定在镜筒的两端。物镜是一个只有一个凸面的单凸透镜，目镜是一个有两个凸面的双凸透镜。当这个显微镜的两个活动镜筒完全收拢时，它的放大倍数是3倍；当两个活动镜筒完全伸出时，它的放大倍数是10倍。

复式显微镜的出现是一项里程碑式的成就，我们今天所使用的光学生物显微镜就是由其发展而来的。

镜筒里的故事

英国物理学家胡克（Robert Hooke，1635～1703）的研究工作使显微术变得流行。1665年，胡克自己设计制造了一架由上下两块透镜组成的复式显微镜，观察了栎树皮的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并为这些蜂巢状的小室起名为“cellar”。细胞的英文“cell”即为他所定名，一直沿用至今。其实，他所观察到的只是纤维质的细胞壁，并非完整的活细胞，但这一发现开创了显微镜以后的发展方向。同年，他发表了《微观画集》一书，展示了他在显微镜底下看见的昆虫器官的精细图案。此外，他还对显微观察进行了最早的论述，并详尽无遗地说明了有效使用显微镜的方法。

胡克制造的显微镜是早期性能最出色的复式显微镜之一，它用一个半球形单透镜作为物镜，一个平凸透镜作为目镜。镜筒长6英寸，但可用一个附加的拉筒来加长。镜筒用螺丝装在一个可活动的环上，后者装在一个立架上。待察物体固定在一个从底座伸出的针状物上，并用一只灯照明，灯上附装有一个球形聚光器。胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进，成为现代显微镜的基本组成部分。

最早把显微镜应用于生物医学领域的是意大利人马尔比基（Marcello Malpighi，1628～1694），他早期从事的工作是用显微镜研究青蛙的肺。1660年，他发现青蛙的肺里布满了复杂的血管网，这种结构使血液在肺内很容易将空气带走，而且正是这种血管网连接了肺动脉和肺静脉。后来，他又在蛙体的其他部位也发现了十分纤细的血管。尽管肉眼无法看见这些血管，但是它就是今日我们十分熟悉的毛细血管，正是它们将身体内部各处的动脉与静脉相连通。

马尔比基还用显微镜研究了蚕，他发现这种小动物有一个十分复杂的呼吸系统，用来呼吸的小管遍布全身。后来，他发现植物茎秆内也有这样的小管，这使他发明了比较解剖学方法。在大量观察的基础上，马尔比基提出呼吸器官的大小与有机体的完善程度成反比，有机体越低级，呼吸器官比例就越大。

此外，马尔比基还用显微镜发展了法布里修斯和哈维所开创的胚胎学研究，对小鸡在鸡蛋中的发育过程做了仔细的观察。

荷兰的业余科学家列文虎克（ Avon Leeuwenhoek，1632～1723）为显微镜的发展和生物学的进步做出了重要贡献，他自幼没有接受过正规的科学教育，但对新奇事物充满强烈的兴趣。一次，他从朋友那里听说荷兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜，用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心，但又因为价格太高而买不起。从此，他经常出入眼镜店，认真观察磨制镜片的工作，暗暗地学习着磨制镜片的技术。功夫不负苦心人，1665年列文虎克终于制成了一块直径只有0.3厘米的小透镜，把这块小透镜镶在架上，又在透镜下边装了一块铜板，上面钻了一个小孔，使光线从这里射进而反射出所观察的东西，就这样列文虎克的第一台显微镜研制成功了。几年后，他终于制出了能把物体放大300倍的显微镜。由于他没有多少光学知识，所以没能造出复式的显微镜，但是他的透镜放大倍率高，所以这种只用一个透镜的单显微镜也十分管用。在他的透镜下面出现了一个无比丰富复杂的世界，他使用这些显微镜观察到了许多动、植物的活细胞与原生动物。

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这都要归功于16世纪一个叫Zacharias Jansen的荷兰人，我们不清楚他如何想到将两个镜片叠在一起并放在管子的两头，但是这个奇怪想法催生出的工具，却能够在压缩最小的时候放大3倍，拉到最长时可以放大达到10倍。他在孩童时期的嘻哈把玩，将我们带进了令人瞠目结舌的微观世界。

玩出来的显微镜

很奇怪，做出显微镜的第一人不是生物学家，而是一个观星的人——现代物理学与天文学之父伽利略。1609年，在听说了这个孩子的发明后，他不仅研究明白了这些镜片在一起能够放大很多倍的原理，还制造出了一台更为精密的工具，并将其命名为occhiolino(也被称为little eye)。从此，现代意义上的显微镜走进人们的视野。

然而，显微镜真正发展成为一个学科，成为窥视微观世界的独门兵器，还是要等到17世纪六、七十年代。列文虎克，这个出生于1632年的荷兰小伙子，在稚嫩的年纪就不得不面对父亲的去世，被迫来到阿姆斯特丹的一家干货商店当学徒，在那里他接触到放大镜，产生极大的兴趣。闲暇之余，他便耐心地磨起了自己的镜片。或许是太无聊，或许是太好玩，他一生中竟然磨制了400多个透镜，放大倍数竟然可以达到300倍!利用自制的显微镜，列文虎克为我们展现了一个全新的微观世界，他第一个发现并描绘了细菌，展现了一滴水中的世界，准确地描述了红细胞，证明了马尔皮基推测的毛细血管层是真实存在的，他成为了微生物学的奠基人。

与列文虎克同期的，还有一个叫做罗伯特胡克，被称为“伦敦的莱奥纳多达芬奇”的英国博物学家。你说对了，“胡克定律”就是以他名字命名的。他不仅提出了弹性材料的胡克定律，万有引力的平方反比关系，设计了真空泵，还利用自制的显微镜发现了软木中的“小室”，并将“cell”一词深深地刻进了现代人的脑海中。

从此，显微镜的发展进入了快车道，出现了形式多样、拥有不同功能的各色显微镜。

光学显微镜

灯泡的发明让那些狂热的显微镜粉丝们欣喜不已，终于可以在晚上也可以使用高倍镜片来触摸微观世界了。但是当他们将光源经聚光镜投射在被检样本上后，却发现在视野中除了有那些小东西，竟然还发现了灯丝的影像。直到1893年，一个叫柯勒的年轻人，发明了二次成像技术，成功地将热焦点落在了被检样本之外，不仅光线均匀了，而且也不会损伤样本。这种被称为柯勒照明的光源系统，成为了现代光学显微镜的关键部件。

显微镜的变革，也使细胞学迎来了最为辉煌的发展时期。细胞器、染色体等细胞染色方法的出现，使人们对于细胞这一生命最基本单位有了相当深入的认识。但是，染色毕竟影响甚至杀死了细胞，跟一堆死细胞玩真是太没意思了!直到20世纪二、三十年代，弗里茨·泽尔尼克在研究衍射光栅的时候，发明了相差显微技术，这一情况才被彻底改变。

再后来，出现了各种形形的显微镜，按照设计方式的不同，有正立的、倒立的，还有解剖显微镜，按照目镜的个数，有单目镜的、双目镜的，还有直接数码相机采集图像的，有使用偏振光作光源的，还有不将光直接射入样本的暗视野显微镜，还有选定特定波长的光波照射样本，以产生荧光的荧光显微镜。

瓶颈所在

十八世纪，光学显微镜的放大倍数已经可以达到1000倍，直到现在人们也只能将其提高到1600倍左右这个极限了。不是因为技术不够，而是因为显微镜的最大分辨率受到光源波长的限制。

光在传播途径中，如果碰到的障碍物或者小孔的尺寸远大于光的波长时，就会被反射回去或者穿透过去，可以看作是沿直线传播。但是当物体尺寸与光波差不多甚至还要小的时候，光波就会发生衍射现象并绕过去。不论我们怎样磨镜片，或者使用油镜来提高清晰度，显微镜的分辨率最多也只能达到光波长的一半。而我们肉眼通常能感知的可见光，波长范围在0.39um～0.76um，即便使用0.39um左右的紫外光，理想状况下，也就能达到0.2um的分辨率。所以，要想提高分辨率，只能改变光源，并且改用仪器来探测放大的图像。

新时代的骄子

当人们意识到用光学显微镜看不到原子般细微的物质，那么就会想法进一步提高显微镜的分辨率，别的办法行不通，那就只能寻找比光波波长还短的光源。还有哪些波的波长比光波还短?当然是电子。注意，是电子，不是家里电线中220V的电……

1924年，德布罗意提出了波粒二象眭的假说，根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。接着汉斯布什又开创了电磁透镜的理论。这些使人们产生了制作显微镜的新想法：为什么不用具有波动性的电子做“光源”，再用电磁透镜来放大呢?于是，1932年德国工程师恩斯特-鲁斯卡和马克斯-克诺尔制造出了第一台透视电子显微镜，这是近代电子显微镜的先导，鲁斯卡也因此获得了1986年度的诺贝尔物理奖。

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关键词：胸腹水；有核细胞指数；检验方法

现阶段大部分医院在对胸腹水中的细胞含量检测仍然使用较为传统的普通光学显微镜测定法。随着检验技术的不断完善，检验仪器的不断发展，部分医院已经尝试使用分析仪器对胸腹水中的细胞含量进行检测。有研究指出[1]，在一定范围内，使用分析仪器与传统光学显微镜检测的细胞计数结果差异并不显著。但临床上采用单一的分析仪对不同浓度的体液细胞检测具有一定的限制性，无法满足部分常规细胞计数检测的测定。本次研究对400例患者使用了不同的检测方法进行细胞计数测定，同时与传统方法进行了比较分析，现将结果整理如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2012年4月-2013年4月期间我院收治的400例行胸腹水检测患者为研究对象，所有患者均在无菌操作下进行胸腹水穿刺操作，标本抽取结束后立即送检，并在40-60min内完成检测。

1.2检测仪器

本次检测仪器由杭州市隆鑫科技有限公司提供的LX-7860型尿沉渣检验分析仪，深圳市迈瑞科技有限公司提供的BC-3200全自动血液细胞分析仪，绍兴市精源仪化贸易中心提供的细胞计数板，桂林华通科技有限公司提供的奥林巴斯光学显微镜（CX21）。

1.3检测方法

1.3.1有核细胞线性测定和精密度试验

将患者抽取的胸腹水进行自然沉淀，同时在高浓度EDTA抗凝血中取富细胞血浆，并将校准后的BC-3200对富细胞血浆进行有核细胞的重复检测。选取足量的3份胸水标本进行LX-7860型尿沉渣检验分析仪检测与BC-3200全自动血液细胞分析仪检测，重复测定20次后计算有核细胞的CV值（标准差与均值的比率=σ/μ）[2]。

1.3.2尿分析仪法和血细胞分析仪法

将采集的标本使用配套质控产品进行检测，随后手动模式进行计数，操作2次后取结果的平均值。

1.3.3手工测定法

严格遵照《全国临床检验操作规程》[3]进行操作，并按照光学显微镜对胸腹水有核细胞的计数进行分组，其中有核细胞计数

1.4统计学处理

数据处理采用SPSS14.0软件包进行数据处理，计数资料采用n（%）表示，使用χ2检验，计量资料采用（χ±s）表示，使用t检验，检验结果以P

2结果

2.1三种不同方法检测出的有核细胞计数比较

第1、2组检测结果中，三种方式间存在组内差异，其中LX-7860与显微镜检测结果无显著差异（P>0.05），而BC-3200对有核细胞的检出明显高于其他两种方式；第3组组检测结果中，三种方式间两两比较均无显著差异（P>0.05）；第4组检测结果中，三种方式间存在组内差异，其中BC-3200与显微镜检测结果无显著差异（P>0.05），而BC-3200与显微镜检出方式对有核细胞的检出明显高于LX-7860（P

3结论

胸腔水是指在正常情况下的两层胸膜间存在的起到作用的液体，其含量大概在1-30ml [4]，能有效降低呼吸活动中胸膜间存在的摩擦，让肺部在胸腔内的舒展更为舒适。临床中对胸腔水中有核细胞的检测具有重要的意义，然而大多数医院现阶段采用的有核细胞计量测定仍然是产统方法，采用仪器测定在一定程度上存在局限性。尽管在一定浓度范围内对胸腹水的测定与手工测定结果无显著差异，但部分分析仪相比传统普通光学显微镜的检测精准度更高，例如细胞流式分析仪，但该仪器对于送检标本的要求也更高，一旦样品中含有不透明的杂质均会对检测结果造成影响。

随着自动化检验在临床中的普及，自动化仪器用于常规细胞计数的测定也越来越广泛，大部分学者认为在一定的浓度范围内，采用仪器检测可取代传统的普通光学显微镜检测。王刚，张延京[5]采用XE-5000全自动血液分析仪与手工法检测对胸腹水中的有核细胞进行进行检测时，将线性范围规定在800×106/L以内，而采用BC-5500对胸腹水中的有核细胞进行检测时，将线性范围规定在800×106/L以上。另外还有研究指出[6]，采用血球分析仪对有核细胞进行测定时发现，只有在标本浓度足够高的情况下其线性才足够良好，而低浓度会导致巨大的差异。所以可看出单一的仪器对线性的测定范围相对较窄，无法对临床标本中的所有浓度进行覆盖。故使用联合仪器检测能有效的拓宽检测的线性范围。本次研究发现，浓度在500×10^6/ L以内时，采用三种方式对有核细胞进行检测存在组内差异，其中LX-7860与显微镜检测结果无显著差异（P>0.05），而BC-3200对有核细胞的检出明显高于其他两种方式。当浓度在500×10^6/L-1000×10^6/L时，三种方式间两两比较均无显著差异（P>0.05）。当浓度超过1000×10^6/L，三种方式间存在组内差异，其中BC-3200与显微镜检测结果无显著差异（P>0.05），而BC-3200与显微镜检出方式对有核细胞的检出明显高于LX-7860（P

综上所述，在对患者进行胸腹水有核细胞检测时，应当选择适宜的检测仪器与方法，可提高有核细胞的检测的精准度，两种方法均可在临床中参考借鉴。

参考文献：

[1]何银华，颜宇飞，蔡峥等.Sysmex XE-2100全自动血液分析仪计数胸腹水有核细胞的评价[J].检验医学，2011，26（4）：228-230.

[2]马兴璇，龙康，唐健等.Sysmex XT-1800I全自动血液分析仪检测胸腹水有核细胞的评价[J].海南医学，2013，24（5）：735-736.

[3]胡颖.SYSMEX XT -4000i检测胸腹水有核细胞结果分析[J].中国保健营养（下旬刊），2012，22（6）：1689-1690.

[4]徐淑贞，陈明涛.UF-1000i尿沉渣分析仪在胸腹水有核细胞计数中的应用[J].浙江实用医学，2011，16（4）：302-303.

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【摘要】 目的观察三叶青黄酮对SMMC-7721肝癌细胞诱导凋亡的作用。方法通过四氮噻唑蓝(MTT)比色法检测三叶青黄酮对细胞的抑制增殖作用;光学显微镜、荧光显微镜下形态学观察;DNA琼脂糖凝胶电泳及流式细胞仪(FCM)研究分析三叶青黄酮对肝癌细胞的诱导凋亡作用。结果三叶青黄酮能显著的抑制SMMC-7721肝癌细胞的生长，并具有浓度依赖性。光学显微镜、荧光显微镜下观察，发现细胞凋亡现象;DNA琼脂糖凝胶电泳可见DNA梯形条带;流式细胞仪(FCM)检测分析出现凋亡亚二倍体峰。结论三叶青黄酮对肝癌细胞具有诱导凋亡作用，有抗肝癌的药用价值。

【关键词】 三叶青黄酮; 肝癌细胞; 凋亡

三叶青具有清热解毒、祛风化痰、活血止痛等功效[1]，用于治疗高热惊厥、肺炎、哮喘、肝炎、风湿、月经不调及恶性肿瘤，具有很好的疗效。大量的研究表明该中药具有免疫调节作用 ， 其不仅直接作用于细胞免疫，而且通过整体作用来控制细胞免疫与细胞因子的活动。近几年，三叶青黄酮抗肿瘤作用日益受到重视。为进一步探讨三叶青抗肿瘤作用的机制，更好地开发利用三叶青， 本实验通过(MTT)比色法、光学显微镜下形态学观察、荧光显微镜观察、DNA琼脂糖凝胶电泳、流式细胞仪(FCM)测定法研究三叶青黄酮对SMMC-7721肝癌细胞诱导凋亡进行研究。

1 仪器与材料

1.1 仪器酶联免疫检测仪，国营华东电子管厂研制，型号，DG-3022;流式细胞仪(FCM)，美国B&D公司产品，型号，FACS.calibur;电泳仪，北京六一仪器厂产品，型号DYY-Ⅲ1;紫外透射分析仪，上海长兴机器厂产品，型号: 2F-3。

1.2 药物与试剂三叶青，宁夏明德饮片厂提供，宁夏药品检验所鉴定。青霉素，宁夏启元药业生产，规格，160万单位，批号080912;链霉素，安徽淮南国瑞药业产品，规格，0.75 g，批号20090308;RPMI1640，美国Sigma公司产品;四氮噻唑蓝(MTT)，美国Sigma公司产品。

1.3 细胞株及培养肝癌细胞株SMMC-7721由第四军医大学口腔医学院引进。接种于100 L玻璃培养瓶中，在含10%小牛血清、青霉素100 mg·L-1、链霉素100 mg·L-1的RPMI1640培养基中， 37℃、pH7.2置5%CO2培养箱中培养48 h，经0.25%的胰酶消化后，制成2×105·ml-1细胞悬液。

1.4 三叶青黄酮的提取、分离和制备称取三叶青块根1 000 g ，采用碱性稀醇提取法[2] 提取得三叶青黄酮7.2 g 。聚酰胺柱层析[2] 后，分别用10% ，30% ，50% ，70% ，95% 的乙醇洗脱，回收得浓缩物，真空干燥至恒重，分别标记为HT10，HT30，HT50，HT70 和HT95。分别称取HT10，HT30，HT50，HT70 和HT95各2 mg ，溶解于200 μl 二甲基亚砜中，旋涡振荡，全部溶解后，加入800 μl RPMI1640培养液旋涡震荡混匀后放置于4 ℃ 冰箱保存备用， 终浓度为10 mg ·ml-1 。用时按比例配制成2，4，6，8，10 mg ·ml-1的浓度液。

2 方法

2.1 实验分组实验组分加药组和对照组，加药组分别加入HT10，HT30，HT50，HT70 和HT95。各自加入100 μl 2，4，6，8，10 mg ·ml-1的药液，每计量组6个复空，对照组加等量的培养基，混匀后放入5%CO2培养箱中培养。

2.2 四氮噻唑蓝(MTT)比色法取对数生长期SMMC-7721细胞，接种于96孔板，每孔加入100 μl细胞悬液，培养24 h，待细胞贴壁后，进行换液和药物处理[3] ，弃上清液，加入100 μl HT10，HT30，HT50，HT70 和HT95各浓度的药液100 μl。对照组加100 μl的培养液，混匀。37℃、pH7.2置5%CO2培养箱中培养。培养48 h后，弃上清液，在各孔中加入5 g·L-1MTT 30 μl ，继续培养4 h，弃上清液，每孔加二甲亚砜100μl，振摇5 min，用酶联免疫检测仪测定570 nm处吸光度，计算出细胞抑制率。

2.3 光学显微镜下形态学观察取实验组细胞，用PBS(pH7.2)洗涤1次，做离心涂片，用甲醇固定3～5 min，滴加Wright染色2 min，入Wright磷酸缓冲稀释液4～10 min，用蒸馏水冲洗[3] ，在油镜下观察细胞形态。

2.4 荧光显微镜观察取实验组细胞，吹打均匀，取30 μl悬液加到载玻片上，加10 μl吖啶橙染色，加盖玻片后置荧光显微镜下观察SMMC-7721细胞形态并照相，在显微镜下数400个细胞，计算细胞凋亡率[3]。

2.5 DNA琼脂糖凝胶电泳收集药物作用组及对照组培养细胞，常规方法提取细胞DNA ，1.5%琼脂糖凝胶孔中电泳，在室温、50 V、恒流60 mA电泳2 h，紫外灯下观察并照相[3]。

2.6 流式细胞仪(FCM)分析将经药物处理的细胞，1 000 r·min-1离心5 min，弃上清液，PBS洗涤2次，1 000 r·min-1离心5 min，弃上清液，加冷的70%(体积分数)乙醇4℃固定24 h，离心，弃乙醇，PBS洗1次，1 000 r·min-1离心5 min，弃上清液，滴加0.5 ml 100 mg·L-1RNase，放置4 h，离心，弃上清液，PBS洗1次，300目筛网过滤1次， 1 000 r·min-1离心5 min，弃上清液，加0.5 ml PI过夜[3]。上流式细胞仪测定。

2.7 统计学处理采用SPSS11.0 软件，不同药物浓度组间的比较采用完全随机设计的方差分析，各药物浓度组与对照组的比较采用Dunnett t 检验，以α= 0.05 为检验水准。

3 结果

3.1 三叶青黄酮对SMMC-7721肝癌细胞增殖的抑制作用结果见图1。从图1可以看出，不同浓度乙醇层析分离的三叶青黄酮(HT10、HT30、HT50、HT70和HT95) 均能抑制SMMC-7721 细胞的增殖;随着药物浓度的增加，其生长抑制作用增强，呈浓度-效应关系。其中HT50作用最强，随着加入药物浓度的增加，其对SMMC-7721细胞生长抑制率分别为38.6%，47.2%，65.1%，70.1 %和71.6%。图1 三叶青黄酮对SMMC-7721肝癌细胞增殖抑制作用

3.2 光学显微镜下形态学变化取对照组细胞及实验组细胞，光学显微镜下观察，可见实验组细胞染色质浓集，细胞核固缩、碎裂，细胞膜起泡，有核碎片的凋亡小体形成。

3.3 荧光显微镜下形态学变化取对照组及实验组细胞，荧光显微镜下可见对照组细胞为黄色或桔红色，给药组细胞核或细胞质内可见致密浓集的黄绿色染色，可见黄绿色碎片，细胞核固缩、核碎裂、细胞膜起泡及凋亡小体形成，检测其凋亡率， 其中HT50组不同浓度的凋亡率分别为29.5%，36.3%，52.5% ，62.8%和70%;随着浓度的不断增加，细胞凋亡率呈上升趋势。

3.4 DNA琼脂糖凝胶电泳结果取对照组及HT50组的8，10 mg ·ml-1两个浓度的细胞，经琼脂糖凝胶电泳后，给药组均出现凋亡特有DNA Lad-der带，而对照组则无此带。3.5 流式细胞仪(FCM)测定结果取对照组及HT50组的8，10 mg ·ml-1两个浓度的细胞，流式细胞仪(FCM)测定，对照组未出现亚2倍体峰，给药组均可见明显的亚2倍体峰。

4 讨论

三叶青具有多方面的生物活性，其中抗肿瘤作用日渐被人们重视。本研究通过定量和定性的细胞凋亡研究方法，对5种不同浓度的乙醇分离的三叶青黄酮作用后的细胞进行凋亡研究，发现各组均有直接抑制肿瘤细胞增殖作用，且呈浓度-效应正相关。其中HT50的10 mg ·ml-1浓度抑制作用最强。通过光学显微镜、荧光显微镜对细胞形态学的观察，可见细胞核固缩、核碎裂、细胞膜起泡及凋亡小体形成等形态， 随着浓度的增加凋亡率也不断升高。 DNA琼脂糖凝胶电泳显示实验组细胞，DNA电泳图上呈现“梯状”条带，这是细胞凋亡最具特征的生化改变;流式细胞仪分析，三叶青黄酮作用后的细胞均出现明显的亚2倍体峰。三叶青黄酮对SMMC-7721肝癌细胞具有明显的诱导凋亡作用，是很有潜力的抗癌药物。

参考文献

[1] 中国医学科学院药物研究所，北京医学院，南京药学院，等. 中药志(第2册) [M]. 北京:人民出版社，1984:219.

篇6

化学奖：超高分辨率荧光显微镜

2014年诺贝尔化学奖的获奖者分别是美国科学家埃里克・贝齐格、威廉・莫奈和德国科学家斯特凡・黑尔，他们获奖的理由是，超越光学显微镜的局限，发展了超高分辨率荧光显微镜，这使得光学显微镜技术进入纳米尺度。

很长一段时间里，科学家认为光学显微镜有一个极限：无法获得比半光波长（即0.2微米左右）更好的分辨率，这导致科学家们无法看到更小的物体，如常规尺寸的病毒，或单个的蛋白质。但是，今年诺贝尔化学奖的三位获得者在荧光分子的帮助下，巧妙地绕开了这种极限。

同样是发展荧光显微镜，但这几名科学家用的方法却不尽相同。其中斯特凡・黑尔开发的是受激发射减损显微镜技术。这项技术同时使用两束激光，一束负责激发荧光分子使其发光，另一束则负责抵消大部分荧光，只留下一块纳米大小的荧光区域。这样，通过一个纳米一个纳米地扫描样品，可以获得更高分辨率的图像。

埃里克・贝齐格和威廉・莫奈共同开发的是单分子显微技术。这项技术可以对同一区域进行多次“绘图”，每次仅仅让很少量的分散分子发光，将这些图像叠加起来，就能产生密集的纳米尺寸超分辨率图像。

通过超高分辨率的荧光显微镜，科学家们就可以在细胞中观察到单个分子的运动；可以看到分子如何在脑的两个神经细胞之间产生突触；可以追踪帕金森病、阿尔兹海默症和亨廷顿症患者体内相关蛋白质的累积情况；还能跟踪受精卵在分裂形成胚胎时，蛋白质的变化过程……总之，人们能更好地了解微观世界，攻克更多的科技难题。

物理学奖：蓝色发光二极管

2014年诺贝尔物理学奖获得者为日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科学家中村修二。他们获奖的理由是：发现新型高效、环境友好型光源，即蓝色发光二极管（LED）。通过应用蓝光LED技术，人类可以使用一种全新的手段产生白色光源。如果说爱迪生的白炽灯泡点亮了20世纪，那么21世纪将闪耀在LED之下。

红色和绿色LED在上世纪中叶已经问世，但要把LED用于照明，必须发明蓝色LED，因为有了红、绿、蓝三种单色光后，才能产生白色光。但蓝色LED的制备技术困扰了人类30多年。一直到1986年，赤崎勇和矢野浩两人首次制成高质量的氮化镓晶体，才使得蓝色LED的研究取得突破。三年后，两人又首次研发成功蓝光LED。而中村修二的研究则是让LED照明实现了实用化，引发了照明技术的革新。

那么这项技术的意义何在呢？在LED灯中，电能被直接转换为光，这就大大提升了发光的效能。图2是在消耗同样能量的情况下，油灯、白炽灯、荧光灯和LED灯的发光强度对比。数据显示，LED灯的发光效率是煤油灯的3000倍，是荧光灯的4倍多。目前，全世界大约四分之一的耗电量来自于照明，LED这一高效照明工具的出现，能够极大地节省电能。同时，由于LED灯可以持续使用长达10万个小时，与白炽灯泡的1000个小时以及荧光灯的1万个小时相比，LED灯又能节省材料的消耗。

由于极大地节约了资源，LED技术使得更高效、更便宜的照明设备陆续被开发出来，这给世界上超过15亿的人口带来了直接的福利――生活在发达地区的我们可能不知道，地球上还有很多人因为贫困和缺乏电网设备，无法享受电力照明。但LED灯的出现，让他们未来有望使用小型太阳能电站产生电力进行照明。

篇7

-------关于素质教育下的生物实验教学问题

一、生物实验教学的目的、意义

中学生物教师在教学过程中必须注意到的三个问题：

1.对生物实验教学的正确认识

2.对理论教学与实验教学关系的理解

3.对学生的实验能力与理论知识掌握之间的关系的认识

生物实验所解决的问题：

1. 生物体的结构（包括生物化学的结构、细胞器的结构、细胞的结构、组织的结构、器官的结构、系统的结构等）。

2. 生命现象的内在本质（诸如植物种子的萌发、植物的光合作用、有性生殖的雌雄生殖细胞结合、动物的胚胎发育和胚后发育、生物的个体行为和群体行为等）。

4.生物体之间的相互关系（例如共生、寄生、捕食，食物网、生态系统、生物圈等）。

生物实验教学中教师所要做的：

1.What----------教师在实验中要叫学生做些什么? 要解决什么问题? 通过实验能更深刻的理

解和掌握那些相关的理论知识？

2.Where--------在哪里做实验? 所做的实验会在什么地方出现? 哪些领域需要做生物实验?

3.When---------什么时候做实验? 所做的实验在自然界什么时候、什么情况下发生？

4.Why----------为什么要做实验？所做的实验能解决什么问题？

5.How----------如何（或怎样）做实验？用什么材料、什么仪器、什么实验设计做实验？除

了教师所提供的实验方法之外，还有没有更好的、更简单的、更有效的方法？

二、目前中学生物实验教学的主要内容

1. 常用实验仪器的使用

2. 常用实验药品和试剂的使用（包括一些简单实验试剂的配制）

3. 生物实验材料的采集和培养（包括一些常见生物钟类的鉴别和鉴定）

4. 各类、各种实验标本的制作（主要是指简单标本的制作）

5. 生物野外实习（包括小样方内的动、植物数量统计与分类，污染环境中的污染物调查等）

6. 生物绘图与生物摄影技术

三、作为一名合格的中学生物教师在实验方面应掌握那些理论知识

1. 应关心现代生物科学技术的发展，注意各种媒体所提供的有关信息。

2. 研究新兴生物技术所需的相关学科的理论。

3. 思考生物科学技术发展将会带来的影响（这种影响有可能是正面的，也有可能是负面的）。

4. 思考如何引导学生对生物学科产生兴趣（手段、方法、途径等）。

四、现代生物科学技术

1. 进行生物科学研究的显微镜技术

① 显微镜的结构原理

② 显微镜的光学系统(基本光学参数、透镜的象差、光学系统)

③ 显微镜的种类（明视场显微镜、暗视场显微镜、相差显微镜、微分干涉差显微镜、偏光显微镜、荧光显微镜）

④ 实验（DNA的光学显微镜结构观察、淀粉粒的偏光显微镜观察、显微摄影技术、显微照片的半自动定量分析）

2. 电子显微镜技术

①透射电子显微镜

②扫描电子显微镜

③X射线微区分析

④扫描隧道显微镜

⑤电子显微镜在生命科学中的应用实例

3. 超显微技术制样技术

①超薄切片技术

②实验（支持膜的制备、样品包埋块、超薄切片、染色）

③负染色技术

④分子生物学电镜制样技术

⑤电子显微镜细胞化学技术

⑥电子显微镜放射自显影技术

⑦冷冻复型技术

⑧免疫电镜胶体金标记法

⑨核酸分子杂交技术

⑩扫描电镜样品制备技术

4. 超离心技术

① 基本原理

② 离心机的种类和基本结构

③ 超离心法

④ 超速离心在生物学中的运用

⑤ 实验

5. 紫外—可见光分光光度法

① 基本知识

② 分光光度计的一般结构

③ 紫外—可见光分光光度计的特殊装置

④ 分光光度法

⑤ 生物大分子的光学特性

⑥ 实验

6. 红外分光光度法

① 基本知识

② 基本结构

③ 红外光谱分析的试样制备方法

④ 实验

7. 荧光分光光度法

① 荧光分析的基本知识

② 荧光分光光度计的基本结构

③ 荧光分析的影响因素及注意事项

④ 生物样品的荧光分析

8. 原子吸收光谱分析技术

①

9. 扫描显微分光光度法

①

10. 气相色谱技术

①

11. 高效液相色谱分离分析技术

①

12. 薄层色谱扫描仪

①

13. 等电聚焦凝胶电泳技术

①

14. 交变脉冲电场凝胶电泳

①

五、实验形式的研究

1传统的实验形式

2新型的实验形式

学生独立完成

学生互助完成

教师与学生共同参与完成

六、演示实验、实证实验、探究实验

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【关键词】UF-1000i型全自动尿沉渣分配的仪；尿沉渣；红细胞；假阳性；影响因素

【中图分类号】R446 【文献标识码】A【文章编号】1004-4949（2013）09-93-02

UF-1000i型全自动化尿沉渣分析仪自动化程度高，精密度好，能快速定量分析尿液中各种有形成分，对疾病的诊断和鉴别诊断以及预后评估有重要作用，广泛应用于临床检验，但由于尿液中的有形成分较复杂和形态变化较大使尿沉渣分析中红细胞呈现假阳性的比例较高，本文用UF-1000i全自动尿沉渣分析仪检测了1239例尿标本，并与普通光学显微镜检测结果进行比较分析，探讨尿沉渣分析仪在红细胞检查中的临床应用，现将结果报告如下：

1材料与方法

1.1 标本来源：2010-2013年河北大学附属医院的住院和门诊患者共计1239例尿标本，年龄在18-50岁。

1.2 试剂：UF-1000i全自动尿沉渣分析仪及所用试剂均由Sysmex医用电子（上海）有限公司提供；显微镜为OLYMPAS光学显微镜。

1.3 方法：收集患者新鲜晨尿，2个小时内检测完毕。每份尿标本采用UF-1000i进行分析，并同时用光学显微镜对每份标本进行手工细胞计数，UF-1000i的操作方法严格按仪器使用说明书进行。手工细胞计数方法按《全国临床检验操作规程》进行[1]，UF-1000i操作人员与手工细胞计数的人员均为专业检验人员，两人之间以双盲方式判读结果，两种细胞计数结果的比较，采用t检验。

1.4 判断标准：UF-1000I型全自动尿沉渣分析仪检测尿红细胞，男性红细胞计数（RBC）>15/UL为阳性。女性RBC >25/UL为阳性，显微镜检测以RBC>3/UL为阳性[2]。

2结果

2.1 两种不同检测方法结果比较：若以显微镜检为标准时，则UF-1000i型全自动尿沉渣分析仪的假阳性率为14.8%，假阴性率为2.6%，见表1。

3 计论

尿沉渣检测素有"体外肾活检"之称[3]，尤其是红细胞的检测对泌尿系统疾病的诊断、辅助诊断及治疗有重要意义。日本的Sysmex生产的UF-1000i型全自动尿沉渣分析仪自动化程度高，精密度好，对疾病的诊断和鉴别诊断以及预后评估有重要作用，广泛应用于临床尿沉渣检验。仪器应用流式细胞技术和电阻抗原理，通过对尿中有形成分进行荧光染色后，测定各种有形成分的荧光强度（F1）、荧光脉冲宽度（Flw）、前向散射光强度（Fsc）、前向散射光脉冲宽度（Fscw）以及电阻抗的大小（1mp）来识别和计数尿液标本中各种有形成分如红细胞等，仪器可相当大的范围内对各种细胞进行准确计数，并作定量报告，而且UF-1000i对各份标本的分析量（800μl）也比手工细胞计数（10μl）的多，减少了手工计数的假阴性率，但由于尿液中的有形成分较复杂和形态变化较大等原因使尿沉渣分析中红细胞计数呈现假阳性的比例较高[4]，本研究结果显示，两种不同检测结果比较时，若以显微镜检为标准时，则UF-1000i型全自动尿沉渣分析仪的假阳性率为14.8%，假阴性率为2.6%，见表1。

本研究对假阳性标本进行分析，发现造成红细胞假阳性的主要原因是结晶和细菌，二者共计占84.7%，见表2。首先由于尿中的草酸钙结晶、非晶型盐类结晶等与红细胞大小、形态类似，其荧光强度和散射光强度也与红细胞相似，故常被误认为红细胞而出现假阳性，本研究中其造成的假阳性率占53.6%。其次是细菌，如革兰阴性菌，可以在生长进程中产生毒性物质，对红细胞膜有很大的破坏作用，可改变红细胞膜通透性以及影响膜的变形性，而且细菌在尿液中常成堆出现，菌团大小与红细胞也相似，故可能被误认为红细胞而产生干扰，本组研究中细菌造成的假阳性率占31.1%，另外酵母菌大小与红细胞大小类似，酵母菌染色后产生的荧光强度和前向散射光强度和红细胞相似，荧光参数和红细胞多有发生重叠，所以也会对红细胞计数产生干扰，导致假阳性，本组研究中其造成的假阳性率约占6.6%，。其他影响因素如、卵磷脂小体、脂肪滴也可导致假阳性出现，本组研究中其造成的假阳性率占8.7%。

另外本组研究中UF-1000i分析仪的假阴性率占2.6%，见表1。对于假阴性标本经显微镜检后发现含有红细胞碎片和影红细胞，分析为红细胞碎片及影红细胞的细胞膜不完整，从而导致其荧光染色敏感度下降，荧光强度弱而造成仪器漏检。

因此，虽然UF-1000i型尿沉渣分析能快速定量检测尿液中各种有形成分，但任何仪器都存在假阳性和假阴性，都不能完全代替显微镜检，要想保证检验结果的准确性，必须实行尿沉渣检查的标准化[5]。因此，在实际工作中，不能完全依赖仪器，应根据仪器提供的如结晶、细菌、酵母菌等多项参数，并结合手工显微镜检等结果来综合分析，以保证检验结果的准确性，从而为临床的诊断、治疗以及预后提供可靠的依据。

参考文献

[1] 叶应妩，王毓三，申子瑜.全国临床检验操作规程[M].南京：东南大学出版社，2006：296.

[2] 罗春丽，龚道元，张家忠等.临床检验基础[M].北京：人民卫生出版社，1997：130.

[3] 宋凤鲜.UF-50尿沉渣分析仪中红细胞影响因素分析[J].医学信息，2010，23（3）：704-705.

篇9

关键词：金银花尺蠖（Heterolocha jinyinhuaphaga Chu.）；血细胞；形态观察

中图分类号：Q969.93 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）17-4052-04

Morphological Observation on Larva Hemocytes of Heterolocha jinyinhuaphaga Chu.

XIANG Yu-yong， ZHU Yuan-mei， YIN Pei-feng

（School of Biology and Food Engineering， Chuzhou University， Chuzhou 239012，Anhui，China）

Abstract： The larva hemocytes morphous of Heterolocha jinyinhuaphaga Chu. was observed with Wright's-Giemsa's stain method and light microscopy technology. The results showed that there were 6 types of hemocytes in larva hemolymph of Heterolocha jinyinhuaphaga Chu.including prohemocytes， plasmatocytes， granulocytes， spherulocytes， oenocytoids and cystocytes.

Key words： Heterolocha jinyinhuaphaga Chu.； hemocytes；morphous observation

昆虫是动物界中最大的类群，在长期进化的过程中形成了一套复杂的免疫系统，对入侵的病原体具有识别和清除能力，主要包括体液免疫和细胞免疫应答[1，2]。血细胞是昆虫细胞免疫的主要执行者，在抵抗病原体入侵的免疫应答过程中发挥着重要作用。昆虫种类不同，参与细胞免疫的血细胞种类不同[3]，血细胞的某些生理机能变化常常表现为细胞形态和组成的变化。因此，研究昆虫血细胞形态分类对深入揭示其细胞免疫功能具有重要推动作用。自1669年Swammerdam首次发现昆虫的“白”血细胞以来[4，5]，人们对昆虫血细胞的研究已有 340多年的历史，涉及蚊（Culicidae）、蝇（Muscidae）、 蚋（Simuliidae）、蜚蠊（Blattaria）、蚕（Bombyx mori）、粘虫[Mythimna separata（Walker）]等100多种昆虫[6，7]。由于昆虫种类繁多，其血细胞形态各异，甚至同一种昆虫不同虫态、虫龄在不同生态、生理条件下的血细胞形态也存在显著差异。昆虫血细胞的分类比较复杂，存在的分歧很多[8]。因此，应对更多种类的昆虫血细胞形态进行研究，以丰富其形态分类。

金银花尺蠖（Heterolocha jinyinhuaphaga Chu.）是近年来新发现的为害金银花的食叶害虫之一，该虫为鳞翅目尺蛾科昆虫，别名拱腰虫，在安徽省1年发生3代[9]，常将叶片咬成缺刻或孔洞，危害严重的地块金银花叶片被全部吃光，仅剩叶脉和叶柄，常造成金银花大面积减产，甚至成片死亡，给金银花生产带来严重损失。目前，国内对金银花尺蠖的研究主要集中在生物学特性及防治方面[9-13]，对其血细胞的形态学研究尚未见报道。本研究对金银花尺蠖幼虫血细胞形态进行观察，以期为金银花尺蠖幼虫血细胞分类和细胞免疫研究提供试验依据， 同时也为金银花尺蠖的防治提供新途径。

1 材料与方法

1.1 供试昆虫

从滁州市郊三界镇野生金银花上采集金银花尺蠖幼虫，带回实验室于人工气候箱（RXZ-288A型，宁波江南仪器制造厂）中用新鲜的金银花叶片饲养多代，选取老熟幼虫备用。人工气候箱光周期（L∶D）为14 h∶10 h，温度为（25±1） ℃，相对湿度为（70±7）%。

1.2 试剂

Wright’s染料（Sigma公司）、Giemsa染料（德国AppliChem公司）、磷酸二氢钾（广东西陇化工股份有限公司）、磷酸氢二钠（广东西陇化工股份有限公司）、甘油（无锡市晶科化工有限公司）、甲醇（上海凌峰化学试剂有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 染液配制 Wright’s染液：称取Wright’s染料粉末0.1 g放在研钵内，加入60 mL甲醇充分研磨，使染料全部溶解，然后把溶解的染料倒入干净的棕色玻璃瓶中，在室温条件下密封保存，7 d后即可使用。

Giemsa染液：称取Giemsa粉0.75 g放入研钵中， 加入50 mL甘油， 研磨后置于58 ℃水浴中搅拌加热90 min，溶入50 mL甲醇中，摇匀后置于37 ℃恒温箱内保温8～12 h，过滤后置于棕色瓶中密封保存，即为Giemsa原液，12 h后即可使用。临用时，取1 mL Giemsa原液与10 mL PBS（pH 6.8）混合。

1.3.2 配制1/15 mol/L磷酸缓冲液（PBS）

pH 6.8：称取磷酸氢二钠0.47 g，磷酸二氢钾0.46 g，加入少量去离子水溶解，再定容至1 000 mL。

pH 7.2：称取磷酸氢二钠0.68 g，磷酸二氢钾0.25 g，加入少量去离子水溶解，再定容至1 000 mL。

1.3.3 涂片与观察 取金银花尺蠖老熟幼虫10头，用无菌水清洗后擦干，用解剖针将其腹部刺破， 用移液器取少量血液，滴在载玻片上涂成血膜，先用Wright’s染液将血膜面充分覆盖，稍等片刻再加Giemsa染液2～3滴，1 min后再缓慢地一滴一滴加磷酸盐缓冲液（pH 7.2），直至膜面上染色液形成表面张力而终止加入。染色30 min后用自来水缓缓冲洗，凉干封片，在光学显微镜（BM2100型，南京江南永新光学有限公司）下观察。

2 结果与分析

按照Jones[14]的分类标准，通过光学显微镜观察，发现金银花尺蠖老熟幼虫的血细胞包括原血胞、浆血胞、粒血胞、珠血胞、类绛血胞和囊血胞6 种类型。这些血细胞在不同个体间形态与数量略有变化。

2.1 原血胞（Prohemocytes，PR）

原血胞也称为原始血细胞，是数量较少的小型细胞，呈圆形或卵圆形，轮廓清晰，表面无突起，较光滑。细胞核为单核，紫红色或红色，位于细胞中央，比例很大，几乎充满整个细胞。细胞质比较均匀，仅为薄薄的一层环绕在核周围，无明显颗粒状物质（图1A）。一般认为此类细胞为原始型，由造血器官或造血组织生成，可分化形成其他类型的血细胞，故名原血胞。

2.2 浆血胞（Plasmatocytes，PL）

浆血胞也称为原生质细胞，有球形、卵形、纺锤形、叶形及不规则形等多种形态，且大小不一。细胞核大，单核，位于细胞中央，约占细胞体积的一半。细胞质均一，无颗粒内含物（图1 B、图1C）。

2.3 粒血胞（Granulocytes，GR）

粒血胞是金银花尺蠖幼虫血淋巴中普遍存在的一种血细胞，在光学显微镜下易于辨识，呈圆形、卵圆形或不规则形状。细胞核多为圆形和卵圆形，位于细胞中央，约占细胞体积的一半。细胞质内含较大的异质性溶酶体颗粒，据此可与浆血胞相区分（图1D）。

2.4 珠血胞（Sphrulocytes，SP）

珠血胞多为大中型细胞，呈圆形，细胞内有大小不同、数目不等的珠形内含物围成一圈，细胞核难以观察到（图1E）。

2.5 类绛血胞（Oenocytoids，OE）

类绛血胞是金银花尺蠖幼虫血淋巴中最大型的血细胞，细胞外形不规则，细胞核较小，呈圆形，位于细胞的一侧， 有的有2 个核，细胞质浓厚而均匀（图1F）。

2.6 囊血胞（Cystocytes，CY）

囊血胞多为中型细胞，呈圆形或椭圆形，细胞边缘较光滑，细胞质内具有大小不一的带有折光性的颗粒或块状物（图1 G）。

3 讨论

昆虫可产生多种类型的血细胞，通常可用形态、组织化学及功能特征来鉴别。血细胞的形态观察是研究昆虫细胞免疫反应的基础，国内的昆虫学工作者对多种昆虫血细胞的形态进行观察，发现了在不同种类的昆虫中存在不同类型的血细胞，如刘玉滨等[15]利用扫描电镜技术在华北大黑鳃金龟（Holotrichia oblita Fald.）3龄幼虫血淋巴内识别出5种类型的血细胞，分别是原血胞、浆血胞、颗粒血胞、珠血胞和凝血胞；迟淑萍等[16]利用瑞氏染色法在德国小蠊（Blattella germanica）血淋巴中发现原血胞、浆血胞、颗粒血胞、珠血胞和类绛血胞5种类型的血细胞；王世贵等[17]利用姬姆萨染色和光学显微镜在红褐斑腿蝗（Catantops pinguis）血淋巴中发现了原血胞、浆血胞、粒血胞、珠血胞和囊血胞5种类型的血细胞；贾雷坡等[18]通过Wright’s染色和光学显微镜对不同地区东亚飞蝗[Locusta migratoria manilensis（Meyen）]的血细胞进行观察，发现东亚飞蝗的血细胞包括原血胞、浆血胞、粒血胞及类绛血胞4种类型；晏容等[19]应用姬姆萨染色结合相差显微镜及荧光染色方法在家蝇（Musca domestica）3龄幼虫血淋巴中发现了原血胞、浆血胞、粒血胞、珠血胞及类绛血胞5种类型的血细胞；魏丽芳等[20]应用荧光显微镜和扫描电镜观察识别出白蜡绵粉蚧（Phenacoccus fraxinus）血淋巴中有原血胞、浆血胞、粒血胞、类绛色血胞及囊血胞5种类型的血细胞。大量的研究表明，在鳞翅目昆虫中有原血胞、浆血胞、粒血胞、珠血胞及类绛色血胞5种类型的血细胞[21]，笔者对鳞翅目昆虫金银花尺蠖幼虫血细胞形态进行观察，发现金银花尺蠖幼虫体内存在原血胞、浆血胞、粒血胞、珠血胞、类绛色血胞及囊血胞6种类型的血细胞，这一结果进一步说明了不同种类的昆虫在不同的生长期血细胞种类均有差异。还需进一步对金银花尺蠖其他虫态和不同发育龄期的血细胞形态进行观察比较，从而更加准确地鉴定血细胞的类型。

血细胞在昆虫免疫中具有重要地位，通过各种血细胞与体液因子的协同作用，对侵入体内的病原体及异物发生明显的免疫防御反应。不同的血细胞具有不同的功能，原血胞无吞噬功能，但具有活跃的分裂增殖能力，并可转化为浆血胞，其主要功能为分裂补充血细胞，多数学者认为此类细胞为原始型，由造血器官或造血组织生成，其他各类血细胞多由其衍生；浆血胞的主要功能是吞噬异物，同时也参与包被和成瘤作用，是主要的防卫血细胞，并可转化为粒血胞；粒血胞的主要功能是贮存代谢，此外还参与防卫；珠血胞具有贮存和分泌作用，无吞噬功能；类绛血胞无吞噬功能，主要参与物质代谢和分泌；囊血胞可能与昆虫血淋巴的凝集和免疫有关[22，23]。

由于昆虫的种类不同，对外来入侵物的细胞免疫反应也不尽相同[8]，因此，还需深入研究金银花尺蠖幼虫的血细胞在免疫应答中所起的作用，探讨其血细胞免疫功能和作用机制，从而为金银花尺蠖的防治提供理论指导。

参考文献：

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篇10

科学家的工作是由无数次探索和发现组成的。通过以下根据迪林克给我们的采访回复整理出的他的自述文字，或许我们也可以有所体会—显微镜下的研究工作，不仅仅是一次次的科学探索，同时也是一段段神奇旅程，人们从中找寻蕴涵于生命内部的美丽世界。

显微摄影的艺术之美

多年前，我被Mark Ellisman博士—一位显微影像领域富有远见的先锋人士，介绍到位于美国圣地亚哥的NCMIR工作。年轻时，我受到很多摄影师的影响，包括传奇般的瑞典摄影师伦纳特·尼尔逊（Lennart Nilsson，1922～），他从1950年代开始拍摄大量在当时被看作是难以捕捉到的生物医学影像，这些作品改变了许多人对生命和生活的看法，也包括我。

每次将新的样本放到显微镜下观察，我都像一个首次造访新世界的探索者。看到自己身体中细胞和组织所呈现出来的美，人们经常会感到惊讶。比如，观者很容易将某些影像中的主体误认为是一大片花朵，而不是一群癌细胞。其实，许多人都没有意识到我们周围存在着一个极富魅力的微观世界，它的美堪比美国约塞米蒂（Yosemite）国家公园或者中国的九寨沟，只是大多数人无缘得见。

用看待艺术品的视角观察显微镜下的生物医学影像，可以帮助普通人发现生命的奇妙与美丽。它给了我们探索和亲近自然的机会，让我们欣赏到生命的精巧和特别之处。当然，通过这些影像，公众也会意识到生物医学研究的重要性—这关乎许多生命。当公众更多地了解和接触科学，社会发展也会受益。

成为显微摄影“红人”

我在实验室里的时间可以平均分成两部分，即研制新的显微摄影工具和探索更先进的显微摄影技术。科学家可以将这些成果用于自己的研究项目，其中大部分技术应用与各种人类疾病息息相关，如癌症、阿兹海默症、帕金森症，等等。

我每天很早来到实验室，几乎都是第一个，然后在没有任何干扰的情况下开始工作。NCMIR是一个相当大的实验室，里面活跃着细胞和分子生物学家、化学家、物理学家和计算机科学家，等等。虽然我们的工作领域各种各样，但都依赖先进的显微镜。大家在一起工作，实验室里永远都不缺热闹。

在NCMIR，我有机会与许多杰出的科学家一起工作，比如Michael Karin博士。他是加州大学圣地亚哥分校（University of California， San Diego，简称UCSD）的一位研究员，是癌症、炎症和代谢疾病领域的专家。在研究中，他培养出一种缺少某种关键蛋白质的转基因果蝇，发现这种关键蛋白质会导致衰老。这项研究很可能帮助人们在未来找到大幅延长寿命的方法。这项研究成果被著名的《科学》杂志发表，因此他需要一张绝妙的果蝇照片作配图，可能还会成为期刊封面。这次拍摄极为艰难，我使用了扫描电镜，被摄样本的尺寸不大于1毫米，还要拍出它飞行的样子。这需要一些技巧，但结果很令人满意（图03）。

还有一次，我的长期合作伙伴克雷格·温特尔（J.Craig Venter，1946～）博士打来电话，说他有一个很特别的样本，想让我用先进的电子显微镜观察一下。温特尔博士是世界知名的顶尖科学家之一，他的团队致力于人类基因组研究。他手中的很多研究项目都是最高机密，很少有人能接触到研究过程。我对拿其样本到显微镜下观察非常兴奋，因为那是首个在实验室里人工合成的生命体（图04）。尽管这个细菌在镜下不是特别美丽，但这个小东西的影响是深远的。

工作使用的拍摄设备

NCMIR是世界上拥有显微镜种类最多、最先进的实验室之一。在这里工作，我能直接接触到许多独一无二的显微镜。这些设备不仅可以借助光线工作，还能借助电子和X射线工作。如果你将显微镜看作一种特殊种类的相机，它所配置的都是“长焦镜头”。在这里工作对我这个“摄影师”来说，如同梦境般美妙。

当今，显微镜和生物医学影像的进步可谓日新月异。举例来说，我有幸与Roger Tsien（钱永健，1952～）博士合作20年。他的绿色荧光蛋白研究是显微镜及生物医学研究中的一项革新，某种意义上，这深刻影响着世界范围内数百万人的健康和幸福。绿色荧光蛋白可以让科学家利用分析生物学技术（molecular biology techniques）单独标记细胞和组织中的单个蛋白分子，使它们可以在显微镜下的黑暗环境中发出多彩的光线（对该领域的杰出贡献让Tsien博士获得了2008年诺贝尔化学奖）。这项技术让我们能够用荧光“画出”部分细胞和组织，理解它们在基本结构中的功能作用，这些照片也显示出隐藏着的深邃的自然之美。

同时，显微镜本身也发展得越来越先进。随着科技的创新，新型的光学显微镜可以不再受光的衍射的局限。我最钟爱的光学显微镜类型是能发射高能脉冲激光光束的显微镜，能够在照亮细胞和组织的同时产生许多色彩丰富的影像。这种器材很棒，每台都要几百万美元，不是每个科学家都有机会接触到。