组织学常用技术进展

组织学常用技术进展

医学组织学是研究有正常人体微细结构及其与功能关系的一门形态科学。历史上组织学每一次重大突破都是建立在研究方法的进步上。

早在公元二世纪时，人们仅凭肉眼观察研究人体结构，到17世纪光学显微镜的应用，组织学领域第一次观察到了人体的细微结构，而到1931年，恩斯特·鲁斯卡研制出电子显微镜，这是生物学的一场革命性进展，组织学的研究精度达到了像百万分之一毫米那样小的物体。

随着科学技术的不断进步，组织学的研究方法同样取得了迅速发展。尤其近些年来，随着生命科学整体研究水平的提高，许多新技术、新方法被广泛应用到组织学的研究领域，为拓展和提高组织学研究内容及水平提供了精湛的技术支持。这其中常用的技术包括：（一）光学显微镜技术；（二）电子显微镜技术；（三）组织化学和细胞化学技术；（四）免疫组织化学和免疫细胞化学技术；（五）原位杂交技术；（六）细胞化学计量技术；（七）放射自显影技术；（八）体外培养技术；（九）细胞融合技等。

然而由于组织学属于医学基础学科的形态学范畴，更注重于对现象的观察和总结，所以观察方法与技术的提高尤为重要，所以以下主要从显微镜技术的进展来谈。

首先就光学显微镜技术而言，是组织学最常用的技术，已有300多年的发展史。显微镜是在1590年左右由荷兰的眼镜制作师发明的。17世纪中叶，英国的胡克和荷兰的列文胡克都对显微的发展作出了卓越的贡献。1655年，英国科学家借助显微发现了细胞，“细胞”的发现，使显微镜的研究得到了飞跃的发展。19世纪，高质量消色差浸液物镜的出现使显微观察微细结构的能力大为提高。之后显微观察技术也在不断创新：1850年出现了偏光显微术，1893年出现了干涉显微术，1935年荷兰物理学家泽尔尼克创造了相衬显微术。

自从光学显微镜出现以后，人类打开了微观世界的大门，看到了很多用肉眼所看不到的微小物体，可最大限度地将观察物体放大1000~1500倍，使人眼睛的分辨力由 0.2mm 提高到 0.2 μ m 。观察前需要通过一系列处理将研究的组织器官制作成标本。当普通光学显微镜技术不能满足研究工作需要时，可使用特殊光学显微镜技术。如荧光显微镜技术，是目前在光镜水平对特异蛋白质等生物大分子定性定位研究的最有力工具之一，其主要特点是特异性强、敏感性高和简便高效；倒置显微镜技术，是20世纪80年代以来，普通光学显微镜一大突破，倒置显微镜组成虽然和普通显微镜一样，只不过物镜与照明系统颠倒，前者在载物台之下，后者在载物台之上，然而它可用于观察培养的活细胞，还可以进行显微注射等精度极高的研究工作;相差显微镜技术常与倒置显微镜技术相结合运用，如倒置相差显微镜，即既具有倒置显微镜的倒置观察方式，同时，成像原理则与相差显微镜成像原理相一致，可应用于更为精细的科研工作，核移植、基

因导入、染色体显微切割等；暗视野显微镜技术，能见到小至 4~200nm的微粒子，分辨率可比普通显微镜高50倍。暗视野显微镜是光学显微镜的一种，也叫超显微镜；偏光显微镜技术，常用于鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等；还有同样形成于20世纪80 初的激光共聚扫描显微镜技术，以其高光敏度、高分辨率运用于细胞pH值，膜电位等的分析测定。

但是，光学显微镜由于光线波长的限制，它的分辨极限是 0.2 μ m ，有效放大倍数最高不超过 2000 倍，如果想要看到更小的物体，它就无能为力了。从 20 世纪 30 年代开始，人们利用工业技术的发展，成功地研制了电子显微镜，它的出现，使人们能在超微结构或原子的尺度上观察研究物体的结构，人们的观察从宏观世界进入了超微结构或原子级的微观世界。1938 年第一台以电子束代替光源的显微镜问世以来，电子显微镜技术在短短的几十年时间里取得了飞跃的发展。20 世纪 50 年代初到 60 年代末期，电镜发展很快，从性能到构造都得到很大的改进，特别是分辨本领得到大幅度提高，达到 1nm 左右，到 80 年代的分辨率已接近 0.1nm ，最新研制的超高压透射电镜的分辨率可达 0.005nm 。

在组织学方面，包括以超薄样品制备为核心的投射电镜技术、富有强烈立体感且不必制备超薄切片的扫描电镜技术，以及在透射电镜技术的基础上，又相继出现负染色技术、电镜放射自显影技术、免疫和细胞化学技术、电镜核酸原位杂交技术等；在扫描电镜常规技术基础上，也出现了冷冻割断技术、蚀刻复型技术、管道铸型技术、电子