二、实验内容
(一)正确使用光学显微镜
在医学形态学研究领域中,显微镜是最常用的精密仪器之一。通过实验课的学习,要求学生能正确而熟练地应用光学显微镜观察标本。
光学显微镜使用要点包括以下方面(图1-1)。
1.调线 如所用的显微镜镜筒是单筒直竖式,可先调整镜筒的斜度,以方便观察为宜。调整时,需一手按住镜座,另一手缓缓向后倾斜镜臂;如所用的是双筒显微镜,应依据自己的瞳孔距离,调整好两目镜间距。
2.对光 将低倍物镜对准载物台正中的圆孔,依次调节以下装置。
(1)反光镜 转动反光镜,使其朝向光源。如光源为日光,应避开直射光线;若自带光源,则省略此装置。
图1-1 显微镜的结构
(2)光栅 调整光栅开孔的大小。需较强光时应将开孔调大,需弱光时应缩小。
(3)聚光器 调节聚光器的位置高低。聚光器上升时视野较明亮,下降时则较暗,但有些显微镜的聚光器是固定的或无聚光器。若带电源灯光装置,则需调整灯光的强弱度。
3.低倍镜观察
(1)完成对光后,升高镜筒或下移载物台,标本放置于载物台上,并用片夹固定,将观察的组织或器官移至载物台圆孔正中。注意应使标本有盖玻片的一面向上。
(2)最初几次观察时,可按生物学中规定的方法操作。待较熟练后,可按以下方法操作:用左眼观察目镜内的视野,缓缓转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降(或载物台缓缓升高),至所观察的图像清晰为止。
4.高倍镜观察
(1)在转换高倍镜观察前,应先将低倍镜下需要放大的部分移至视野正中。
(2)在转换高倍镜时应缓慢细心。大多数显微镜可在低倍镜观察图像清晰的基础上直接换高倍镜,不需上升镜筒。但有些显微镜的高倍镜规格较长,则不能直接转换,应按以下方法操作:将镜筒升高(或载物台降低)后换高倍镜,用肉眼从显微镜侧面观察,使镜头距标本2~3mm的位置为佳。
(3)缓慢前、后转动细准焦螺旋,至图像清晰为止。多数显微镜转换高倍镜后,仅稍稍调节细准焦螺旋就能得到清楚的图像。注意在用高倍镜观察时,不可用粗准焦螺旋调节,否则极易损坏镜头和标本。
(4)如视野不甚明亮,可再略上升聚光器、调整光栅或调整光源(灯光)强度。
(5)如反复调节细准焦螺旋仍得不到清楚的图像,此时应检查标本的盖玻片一面是否向上(如标本的盖玻片一面向下,则不能在高倍镜下观察清楚)。
(6)观察完毕时,务必先将高倍镜转换成低倍镜或升高镜筒(下移载物台)之后,方可取下标本,否则同样易损坏镜头和标本。
(二)显微镜观察方法及维护
1.显微镜观察方法 单筒镜用左眼观察,左手操纵粗细调节旋钮调整焦距,右手控制推进器、绘图或记录,右眼配合右手工作。双筒镜观察时应同时睁开双眼,记录时左手操纵调节焦距,右手控制推进器、绘图或记录,左眼观察右侧目镜,右眼配合右手工作。
2.显微镜维护
(1)搬动显微镜时,须一手持镜臂,另一手托镜座,切勿单手提镜,前后摆动,以致目镜或反光镜脱落坠地,造成损坏。
(2)显微镜须经常保持清洁。金属部分可用绸布擦净。镜头不洁时,只能用擦镜纸擦拭,不可用其他物品代替,更不可用手指抹擦。
(3)细准焦螺旋不能代替粗准焦螺旋使用。
(4)观察液体标本时,载物台不可倾斜。
(5)显微镜使用后,须将物镜及时转离载物台中央的圆孔,将载物台或镜筒降至最低位置,并将显微镜放回原处或遮盖好。
(6)显微镜属精密仪器,其所有部件均不得拆卸或互相调换。若发生故障应及时报告教师,不能自行拆卸或修理。
(三)组织学石蜡切片标本制备
石蜡切片标本制备的主要步骤如下。
1.取材 取材是指从机体获取所观察的器官、组织及细胞的过程。取材的直径应小于0.5cm为宜,过大不利于固定。由于细胞本身所含的酶和细菌的作用,致使细胞和组织在离体或机体死亡后,可迅速发生自溶和解体。因此,取材后须尽快将其进行固定,以保持组织细胞内原有的结构和成分。
2.固定 常用固定方法是用化学凝固剂,使组织和细胞的结构凝固沉淀而定形。常用的固定剂有甲醛、乙醇等。现有的化学固定剂并不能使细胞内所有的成分和结构均保持生活时原状。常用的固定剂主要是使蛋白质固定,而细胞内其他成分大多不能保存。由于固定及其他原因,组织细胞出现某些并非原有的结构,称人工假象。
3.脱水 固定后的组织块仍含水分,故不能直接包埋。因而在包埋前须经乙醇脱水,常采用梯度脱水方法,即用50%乙醇逐步过渡到100%乙醇溶液。
4.透明 脱水后的组织块,还需用可溶于包埋剂的溶剂浸透(透明)。常用的透明剂如二甲苯。
5.包埋 目的是把组织包在较硬的物质中,便于切片。常用的包埋剂是石蜡或火棉胶。
6.切片 在专用的切片机上进行。切片的厚度因需要而定,一般在5~10μm。这样的切片很薄,且与多数细胞的厚度接近,便于观察。
7.染色 染色的目的是使组织和细胞的各种结构染上不同的颜色,形成反差便于观察。苏木精(hematoxylin)-伊红(eosin)染色法常称HE染色。被碱性染料(苏木精)着色的结构,称嗜碱性,如细胞核被苏木精着色后呈紫蓝色;被酸性染料(伊红)着色的结构,称嗜酸性,如细胞质被伊红着色后呈粉红色。
8.封片 染色后的标本应用树胶予以封片,以便长期观察与保存。
(四)注意事项
显微镜下所见的结构常与理论内容不完全一致,其原因主要有以下几方面,也是学生观察标本时必须注意之处。
1.人工假象的产生 由于制片中所用的固定剂不同,细胞内保留的成分也不相同,故镜下所见的图像和生活状态时的结构并不完全相同,如脂肪细胞的脂滴不能保存时,则呈空泡状;不同组织间因脱水出现的空隙等,故观察标本时必须了解标本制备过程。
2.形态与功能的关系 形态结构决定生理功能,两者密切相关。学习时要主动联系,反复思考,融会贯通。如巨噬细胞不规则的外形和胞质内大量溶酶体的结构特点,与其具有趋化性、游走性及吞噬溶解异物的功能相关联;由于内分泌细胞(腺)产生的激素需通过血液循环运输,因此内分泌器官中分布有丰富的毛细血管。
3.动态与静态的关系 我们所观察的切片标本是有机体生命活动过程中某一瞬间的静态图像,而生活状态下的组织细胞则处于动态变化之中。因此,学习时要将静态图像与实际动态变化相结合。
4.平面与立体的关系 通常显微镜下所见组织切片标本中的图像,都是组织细胞二维平面结构。某一物体从不同的视角观察,可得到不同的图形(球形除外),由于标本制作时切片的方向、角度的随机性,故切片标本中的组织细胞可因切面部位、方向、角度的不同而呈现不同的图像。如肝小叶的立体结构为六角棱柱状,以其长轴纵切则呈长柱状,若以其长轴横切则呈六角形;某一组织因切面部位不同,造成镜下有的细胞有细胞核,有的则没有细胞核。因此,观察切片标本时,要将所见二维平面结构与实际三维立体结构相联系,逐步建立动态、虚拟的立体思维方式或概念,有利于实验内容与理论内容相吻合。
5.理论与实践的关系 组织学是以描述为主的形态学科,在理论课学习的基础上,学生通过实验课自己动手观察、分析、比较切片标本,可有效加强理论内容的理解和记忆。故实验课是提高学生动手能力和培养发现问题、分析问题和解决问题能力的重要环节,学习时应充分了解实验课的重要性,以达到理论、实践全面收获的教学效果。
(五)实验室要求
参加实验课的学生必须遵守实验室各项规章制度,保持室内安静,爱护公物,如有物品损坏要赔偿,注意卫生,按时完成作业等。
若使用数码互动实验室,则要求按正确步骤关闭电脑,关闭电源。离开实验室前,注意检查门、窗、水、电,注意安全。