电子显微镜的应用与诊断

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1、电子显微镜的应用与诊断小组成员李丽洁宋慧芳孟晶宋晶张艳辉指导教师吴岩教授2007级电子显微镜技术硕士研究生课程电镜的起始电子显微镜诞生于30年代初,但直到60年代以前,电子显微镜在生物医学中的应用主要限于细胞生物学、微生物、实验病理学等研究领域。60年代初期人们开始将电子显微镜应用于人体病理标本,通过对这些人体病理标本的超微结构分析,人们进一步了解了疾病的病理变化及其发生机制,也同时认识到电镜做为一个新的诊断工具可直接为临床服务,为某些疾病的诊断提供重要的形态依据。60年代、70年代是国际上诊断电镜发展的黄金时代,越来越多的疾病通过电镜检查而得到确诊,越来越多的病理

2、学家认识到了电镜诊断的价值,电镜逐渐成为病理诊断的一个基本工具,欧美国家中几乎所有大的医疗中心及医院都将电子显微镜用于疾病的研究和诊断。电子显微镜在肾活检诊断、疑难肿瘤的病理诊断、感染性疾病(病毒性,细菌性等)、代谢性疾病(贮积性疾病)、细胞外物质沉积性疾病(如淀粉样变性)、组织细胞增生症(郎格罕细胞增生性疾病)、纤毛运动不能综合征等特殊疾病的诊断中公认起着重要的作用。几种常用电镜技术1.1常规电镜技术　标本经固定后用microslicer切片以增加样品量,取其中一部分(其余切片继续保存)做快速常规包埋、定位及超薄切片,用透射电镜观察,整个过程2～3d。有些特殊结构

3、在器官组织中分布很少,而对于疾病诊断又很有意义。本方法是先切大量半薄切片,在光镜下先找到这些特殊结构(必要时可用美蓝染色),然后再做原位包埋、超薄切片,透射电镜观察。虽然将光镜和电镜的结果结合起来分析增加了技术难度,但可使疾病的电镜病理诊断结果更全面、可靠。1.2电镜酶细胞化学技术有些疾病在光镜和常规电镜的基础上还不能完全确诊,需结合电镜酶细胞化学技术才能明确诊断。经过筛选,常用于疾病诊断和鉴别诊断的酶主要有以下几种[1]:(1)酸性磷酸酶,主要定位于溶酶体及高尔基体,是两者的标志酶;(2)葡萄糖262磷酸酶,定位于内质网及核膜,是两者的标志酶;(3)琥珀酸脱氢酶,

4、定位于线粒体内膜,是其标志酶;(4)髓过氧化物酶,定位于粒细胞和单核细胞的线粒体、核膜、高尔基体及胞质颗粒,在原始细胞阶段的白血病可依靠该酶来进行细胞分型和鉴别诊断;(5)血小板过氧化物酶,定位于巨核细胞的核膜、线粒体及致密管道系统,对巨核细胞性白血病的诊断有重要作用。1.3免疫电镜技术主要有两种:一种是免疫凝集电镜技术,一般是抗原、抗体凝集经负染后在电镜下观察,多用于诊断病毒性感染疾病。另一种是免疫电镜定位技术,是用标记物标记后定位,常用标记物有3种[2]:(1)辣根过氧化物酶,相对分子质量较小,标记后可用光镜及电镜观察,多用于细胞内标记;(2)胶体金颗粒,可根据

5、需要制备成不同大小(常用直径为5、10、15nm),能用于细胞内及细胞表面标记;(3)铁蛋白颗粒,相对分子质量较大,一般用于细胞表面标记,但不如胶金标记优越,现使用较少。根据标本来源、种类和疾病诊断的需要可做包埋前和包埋后标记,也可进行单标、双标或多标。1.4扫描电镜技术可观察到组织及细胞表面结构,适用于较大范围内观察病变细胞表面结构,在白血病细胞分类中起重要作用。如毛细胞性白血病,除了在细胞内找到典型的板层体外,另一个特征是细胞表面有大量多而长的微绒毛突化可以分析和判断对疾病的治疗情况。另外遗传性口形细胞增多症可利用扫描电镜分型,为临床治疗提供依据。免疫组织化学技

6、术与电镜的比较进入80年代后,免疫组织化学技术开始引入病理诊断。由于此项技术的不断改进,特异性及敏感性逐渐得到改善,操作技术不断地简化并规范化,又由于单克隆技术的发展使得大量有诊断价值的抗体得以临床应用,因此这项技术很快便在人体各种疾病,尤其在肿瘤的诊断中广泛开展起来,直至今日方兴未艾。当时许多人认为人类疾病的诊断进入了免疫组化的时代,免疫组化将取代电子显微镜成为人类疾病诊断的一个重要的手段。不少医疗单位越来越忽视电镜在疾病研究、诊断中的作用,甚至错误地认为今后的疾病诊断将不再需要电子显微镜的助,有了操作简单、快捷、费用低廉的免疫组化技术以及近年来发展起来的分子杂交

7、、PCR、细胞基因分析等更加先进的诊断技术,足以解决人体疾病诊断中的难题。要想让电镜仍然发挥出应有的或更大的作用,首先要进一步提高和发展现有的电镜技术:进一步缩短电镜标本的制备时间,发现并应用新型固定剂、包埋材料等,简化规范电镜标本制备过程,并适用于多种类型的标本(新鲜标本及甲醛固定甚至石蜡包埋后的标本,实体组织及液体标本等);进一步简化,改进电镜酶细胞化学技术、胶体金免疫电镜技术等,不但保持其原来的特异性、敏感性,更要降低对标本的要求,更适应于临床的需要,使得这些技术能更广泛地应用于常规电镜诊断。其次,除了进一步拓宽常规透射电镜、扫描电镜、电子能量色散谱、微区