- •ПРЕДИСЛОВИЕ ПЕРЕВОДЧИКА
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
- •1. Введение
- •1.1. Освещение по Кёлеру
- •1.1.1. Принципы метода
- •1.1.2. Предварительная проверка оборудования
- •1.2. Установка света по Кёлеру
- •2.1. Преломление
- •2.1.1. Числовая апертура
- •2.2. Отражение, поглощение и пропускание
- •2.3. Флуоресценция/фосфоресценция
- •2.4. Поляризация
- •2.5. Дифракция
- •2.5.1. Тестовые пластинки Аббе
- •2.5.2. Формирование первичного изображения
- •2.5.3. Разрешающая способность
- •2.5.4. Роль конденсора в разрешении микроскопа
- •2.5.5. Увеличение
- •2.5.6. Увеличение и разрешение
- •4. Поле зрения
- •5. Резюме
- •6. Литература для дальнейшего чтения
- •1. Введение
- •1.1. Определение контраста
- •2. Светлопольная микроскопия
- •3. Фазовый контраст
- •3.2. Дифрагированный свет в фазовом контрасте
- •4. Темнопольная микроскопия
- •4.1. Освещение по Рейнбергу
- •4.2. Темнопольные конденсоры высокого разрешения
- •4.3. Темнопольное изображение
- •5. Поляризованный свет
- •5.1. Использование одиночного поляризатора
- •5.2. Использование скрещенных поляризаторов
- •5.2.2. Направление двулучепреломления
- •6.3. Интерференционная отражательная микроскопия
- •6.3.2. Физические основы метода
- •6.3.3. Интерпретация результатов
- •7.1. Красители
- •7.2. Использование светофильтров
- •7.3. Срезы
- •7.4. Качество препарата
- •8. Другие методы
- •8.1. Дисперсионное окрашивание
- •10. Благодарности
- •11. Литература
- •ФИКСИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ
- •1. Введение
- •2. Рисование
- •3. Фотомикрография
- •4.1. Разрешение
- •4.2. Разрешающая способность и размер отпечатка
- •4.4. Освещение
- •5. Микроскоп для фотомикрографии
- •5.1. Штатив микроскопа
- •5.2. Оптика
- •5.2.1. Числовая апертура и увеличение объективов
- •5.2.2. Исправление аберраций
- •5.2.4. Иммерсионные объективы
- •5.2.5. Глубина резкости
- •5.2.6. Кривизна поля зрения
- •5.2.7. Типы конденсоров
- •5.2.8. Чистка линз
- •6. Камера для фотомикрографии
- •6.1. Выбор размера пленки
- •6.3. Специальная фотомикрографическая камера
- •6.4. Микроскопы со встроенными фотосистемами
- •6.5. Камера с мехами
- •7. Наведение на фокус и определение экспозиции
- •7.1. Наведение на фокус
- •7.2. Определение экспозиции
- •7.3. Контроль экспозиции
- •8. Выбор условий для фотомикрографии
- •8.1. Фотографический процесс
- •8.1.1. Чувствительность пленки
- •8.1.2. Зернистость
- •8.1.3. Контрастность
- •8.2. Черно-белая фотомикрография
- •8.3. Цветная фотомикрография
- •8.3.1. Цветные отпечатки или слайды
- •8.3.2. Печать со слайдов
- •8.3.3. Цветовая температура
- •8.3.4. Коррекция цветовых искажений
- •8.3.6. Выбор чувствительности пленки
- •8.4. Поляроидные клетки
- •8.4.2. Камера Поляроид SX70
- •8.4.3. Поляроидные слайды
- •8.5. Хранение неэкспонированной пленки
- •9. Фотомакрография
- •9.1.1. Стереомикроскопы для фотомикрографии
- •9.1.2. Макроскопы
- •9.1.3. Фотомакрографические объективы
- •9.2. Освещение для фотомакрографии
- •9.3. Определение экспозиции при фотомакрографии
- •10. Завершение процесса фотомикрографии
- •10.1. Содержание записей
- •10.2. Хранение негативов
- •10.3. Хранение слайдов
- •10.4. Монтаж слайдов
- •10.5. Хранение отпечатков
- •10.6. Определение и указание увеличения
- •11. Практическое руководство
- •11.2. Начальная калибровка экспонометра
- •12. Литература для дальнейшего чтения
- •ИММУНОГИСТОХИМИЯ
- •1. Введение
- •2. Антитела
- •2.1. Структура иммуноглобулинов
- •2.2. Поликлональная антисыворотка
- •2.3. Моноклональные антитела
- •2.4. Очистка антител
- •2.5. Специфичность реакций антител
- •2.6. Хранение антител
- •3.1. Выбор условий обработки ткани
- •3.2. Выявление скрытых антигенов
- •4. Выбор способа мечения
- •4.1. Флуоресцентные метки
- •4.2. Ферментные метки
- •4.2.1. Пероксидаза хрена
- •4.2.2. Щелочная фосфатаза
- •4.2.3. Глюкозооксидаза
- •4.2.4. Галактозидаза
- •4.3. Коллоидное золото
- •4.4. Выбор метки
- •5. Методы окраски
- •5.1. Прямой метод
- •5.2. Непрямой метод
- •5.4. Системы с использованием биотин — авидина
- •5.5. Другие методы
- •6. Экспериментальные методы
- •6.1. Общее описание метода
- •6.2. Выбор правильного разведения антител
- •6.3. Флуоресцентные метки
- •6.4. Пероксидаза
- •6.4.1. Ингибирование эндогенного фермента
- •6.5. Щелочная фосфатаза
- •6.5.1. Блокирование эндогенного фермента
- •6.5.2. Мера предосторожности
- •6.6. Глюкозооксидаза
- •6.7. Галактозидаза
- •6.9. Некоторые общие процедуры
- •6.9.1. Покрытие предметных стекол
- •6.9.2. Дополнительное окрашивание
- •7.1. Контрольные препараты
- •7.2. Решение проблем
- •9. ДНК-зонды для гибридизации in situ
- •9.1. Принцип метода гибридизации
- •9.2. Экспериментальная процедура
- •9.2.1. Выявление Y-хромосомы
- •9.2.2. Выявление цитомегаловируса
- •10. Цитологические препараты
- •11. Количественная оценка
- •12. Оборудование
- •13. Благодарности
- •14. Литература
- •ГИСТОХИМИЯ И СВЕТОВАЯ МИКРОСКОПИЯ
- •1. Введение
- •1.1. Объекты для гистохимического окрашивания
- •1.1.1. Что такое окрашивание?
- •2. Приготовление и хранение срезов препаратов
- •2.1. Необходимые характеристики препарата
- •2.2. Методы приготовления и хранения препаратов
- •2.2.1. Получение тонких слоев
- •3. Что можно выявлять? Некоторые примеры
- •3.1. Выявление химических свойств
- •3.1.1. Химические фрагменты
- •3.1.2. Специфические вещества
- •3.1.3. Классы веществ
- •3.2. Выявление биологических объектов
- •3.2.1. Биологические объекты
- •3.2.2. Биологические процессы
- •3.3. Морфологические исследования
- •4. Выбор методов
- •5.1. Оценка селективности методов
- •5.2. Оценка локализации окрашивания
- •5.4. Оценка чистоты реагентов
- •5.5. Номенклатура реагентов
- •6. Что необходимо для гистохимической работы
- •6.1. Оборудование и материалы
- •6.2. Как научиться работать?
- •7. Почему используются гистохимические методы
- •8. Благодарности
- •ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ МИКРОСКОПИЯ
- •1. Введение
- •2. Флуорохромы
- •3. Флуоресцентный микроскоп
- •3.1. Способы освещения
- •3.1.1. Освещение проходящим светом
- •3.1.2. Освещение падающим светом
- •3.2. Источники света
- •3.3. Домики для ламп
- •3.4. Фильтры
- •3.4.1. Возбуждающие фильтры
- •3.4.2. Запирающие фильтры
- •3.4.3. Цветные светоделительные зеркала
- •3.5. Объективы и окуляры
- •4. Применение флуоресцентных красителей
- •4.1. Нуклеиновые кислоты
- •4.1.1. Прижизненное окрашивание флуорохромами
- •4.2. Иммунофлуоресценция
- •4.3. Флуоресценция нейромедиаторов
- •4.4. Двойное окрашивание
- •5. Микрофлуориметрия
- •5.1. Введение
- •5.2. Стандарты флуоресценции
- •5.3. Оборудование
- •5.3.1. Инвертированные микрофлуориметры
- •5.3.2. Сканирующие микрофлуориметры
- •5.4. Измерения содержания ДНК
- •5.4.1. Оборудование
- •5.4.2. Подготовка материала
- •5.4.3. Процедура окрашивания
- •5.4.4. Проведение измерений
- •6. Анализ изображения при флуоресценции
- •7. Сканирующая лазерная микроскопия
- •8. Литература
- •МИКРОМЕТРИЯ И АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЯ
- •1. Введение
- •2. Простая микрометрия
- •2.1. Измерения длины
- •2.1.3. Окуляр-микрометр сдвига
- •2.1.4. Другие методы измерения длины
- •2.2 Измерения углов
- •2.3. Измерение толщины
- •2.4. Счетные камеры
- •2.4.2. Техника работы с гемоцитометром
- •3.1.1. Определение АA в двухфазном препарате
- •3.2. Принципы измерения площади поверхности
- •4. Измерения с использованием дигитайзера
- •5.2. Измерения с помощью компьютера
- •6. Приборы и математическое обеспечение работ
- •7. Литература
- •ВИДЕОМИКРОСКОПИЯ
- •1. Видеомикроскопия и оборудование для нее
- •1.1. Введение
- •1.1.1. Видеоусиление
- •1.1.2. Видеоинтенсификация
- •1.1.3. Цифровая обработка изображения
- •1.2.1. Условия ограниченного числа фотонов
- •1.3. Различные методы видеомикроскопии
- •1.3.1. Видеомикроскопия с усилением
- •1.3.2. Аналоговое усиление контраста
- •1.3.3. Цифровая обработка изображения
- •1.4.1. Камеры и контроллеры камер
- •1.4.5. Видеопроцессорные платы
- •1.4.6. Монофункциональные процессоры
- •1.4.7. Взгляд в будущее
- •1.5. Условия, налагаемые на микроскоп
- •1.6. Как соединить телекамеру с микроскопом
- •2.1. Различные виды VEC-микроскопии
- •2.2. Приготовление препаратов
- •2.3. Получение изображения
- •2.4. Интерпретация изображений
- •2.5. Типичные применения и ограничения метода
- •2.5.1. Светлопольная микроскопия
- •2.5.2. Темнопольная микроскопия
- •2.5.4. Фазовый контраст
- •2.5.5. Поляризационная микроскопия
- •2.5.7. Отражательная контрастная микроскопия
- •2.5.8. Флуоресцентная микроскопия
- •2.5.9. Примеры применения в биологии и биохимии
- •3.1. Введение
- •3.2. Процесс формирования изображения
- •3.2.1. Условия, касающиеся микроскопа
- •3.2.2. Получение статических изображений
- •3.2.3. Получение изображений подвижных объектов
- •3.3. Типичные приложения
- •3.3.2. Картирование отношений
- •3.3.4. Визуализация молекул
- •3.3.6. Люминесценция
- •3.3.7. Нейробиология
- •4.1. Пространственные измерения
- •4.2. Измерения по интенсивности
- •5.1. Видеозапись и редактирование
- •5.1.1. Стандарты видеотехники
- •5.1.2. Форматы видеопленок
- •5.1.3. Качество видеопленок
- •5.1.4. Видеомагнитофоны
- •5.1.5. Видеомагнитофоны с цейтраферной записью
- •5.1.6. Запись при видеомикроскопии
- •5.1.8. Копирование и редактирование видеозаписей
- •5.2.1. Оборудование
- •5.3. Перенос видеозаписей в видеофильм
- •5.4. Рисование с монитора
- •6. Благодарности
- •7. Литература
- •1. Введение
- •2. Классификация сегментов хромосом
- •2.1. Гетерохроматиновые сегменты
- •2.2. Эухроматиновые сегменты
- •2.3. Ядрышковые организаторы
- •2.4. Кинетохоры
- •4.2. G-окрашивание
- •4.2.1. ASG-метод
- •4.2.3. Метод Галлимора и Ричардсона
- •4.3. R-окрашивание
- •4.4. Q-окрашивание
- •4.4.1. Q-окрашивание с помощью акрихина
- •4.5.2. Процедура окраски
- •5.1. Окрашивание ДАФИ/дистамицином
- •5.2.1. Метод культивирования клеток
- •5.2.2. Методика окраски
- •5.3.2. Синхронизация с помощью БУДР [39]
- •5.3.3. Синхронизация с помощью ФУДР [13, 40]
- •6. Наблюдение и регистрация сегментов хромосом
- •6.3. Фотографирование сегментированных хромосом
- •6.4.1. Получение профилей сегментов
- •6.4.2. Отражательная микроскопия
- •6.4.3. Измерение полиморфизма хромосом
- •7. Благодарности
- •8. Литература
- •9. Литература для дальнейшего чтения
На каждом отпечатке должно быть проставлено его увеличение (разд. 10.6).
Рабочие отпечатки часто хранятся несмонтированными в конвертах или папках, однако те, которые предназначены для вывешивания на доску, обсуждения, преподавания или для публикации, после тщательного приведения в порядок должны быть смонтированы на картоне. Монтаж защитит отпечатки от повреждений и придаст им более привлекательный вид. Можно использовать обычную ткань с напыленным клеем, производя сухой монтаж под горячим прессом, или приклеивающиеся под давлением листы.
10.6. Определение и указание увеличения
Большинство исследователей считают, что если увеличение на микрографии приведено в виде числа, то это не слишком удобно. Когда нужно вычислить размеры представленного объекта, приходится измерять их на микрографии, а затем делить на увеличение, внимательно следя за тем, чтобы не ошибиться на несколько порядков. В случае проецируемых слайдов такие утверждения, как «увеличение здесь около 100», которые часто можно услышать, вообще лишены смысла, так как проектор увеличивает изображение в свою очередь раз в 50.
Гораздо лучше нанести на отпечаток масштабную линейку, так как с ее помощью можно сразу узнать, какой размер в изображении имеет, скажем, отрезок препарата в 100 мкм. К тому же длина нарисованной на фотографии линейки будет автоматически изменяться при увеличении или уменьшении изображения, например при подготовке его к публикации. Для слайдов полезно также указывать размер поля зрения.
Информация для нанесения масштабной линейки или величины поля зрения может быть легко получена с помощью одного дополнительного кадра — вам следует сфотографировать при * том же увеличении объектмикрометр, а затем отпечатать его изображение с тем же увеличением, что и остальные микрографии.
Отпечаток микрометра может служить «рулеткой» при измерении деталей изображения и основой для аккуратного нанесения масштабной линейки.
В случаях, когда необходимо указать увеличение на микрографии, его теперь чаще приводят в форме отношения типа «100:1», подобно тому как это делается на географических картах. Данная форма записи рекомендуется для всех реальных изображений с увеличением или уменьшением. Таким образом, увеличение объектива будет обозначаться аналогично, поскольку он создает действительное первичное изображение. Данный стиль предпочтительнее, чем обозначение типа «ХЮО», которое .на самом деле используется для обозначения углового увеличения при мнимом изображении. По этой же причине последний тип маркировки, например ХЮ, применяется для окуляров и увеличителей.
11. Практическое руководство
11.1. Получение микрографий с использованием 35-миллиметровой фотокамеры
1.Выберите пленку необходимой чувствительности: черно-белую, цветную слайдовую для дневного света или для лампы накаливания, цветную негативную и т. д.
2.Проверьте и очистите фотокамеру от пыли, обрывков пленки и т. д. и зарядите пленку.
3.Установите счетчик кадров, проверив, где это возможно, что кнопка обратной перемотки вращается, показывая тем самым протяжку пленки.
4.Установите на контрольной панели измерителя экспозиции чувствительность пленки (предварительно выбранную в результате пробной съемки).
5.Приготовьте бумагу для записей о каждом кадре.
6.Тщательно протрите стекло с препаратом.
7.Включите микроскоп, выберите объектив, поставьте препарат так, чтобы он заполнял рамку кадра, и установите освещение по Кёлеру.
8.Там, где это необходимо, убедитесь, что светоделительная призма введена, а все шторки открыты и свет может попасть в фотокамеру.
9.Расфокусируйте изображение препарата и установите окуляры или систему фокусировки камеры так, чтобы скрещенные линии (или другие метки) были хорошо видны в фокусе. Вновь наведите препарат на фокус.
10.При использовании цветной пленки установите ток накала лампы на предварительно выбранное значение и вставьте, если необходимо, светофильтр для коррекции цвета (разд. 8.3.3 и 8.3.4).
11.Рассмотрите распределение темных и светлых участков в кадре. Если оно отличается от «среднего», проводите измерение экспозиции в пятне или скорректируйте показания экспонометра. Экспозиция должна быть увеличена по сравнению с показаниями экспонометра, если вы имеете яркий фон, и уменьшена при темном фоне или при флуоресцентной микроскопии.
12.Прочтите показания экспонометра и убедитесь, что выдержка попадает в диапазон рабочих выдержек камеры (указанный в ее описании).
13.Если показанное экспонометром время экспозиции слишком мало, введите нейтральные светофильтры.
14.Тщательно сфокусируйте изображение. Проверьте установку фокуса конденсора, полевой и апертурной диафрагм.
15.Перемещая столик, слегка подвигайте препарат, наблюдая за ним в окуляры. Заметьте, не сохраняются
68
ли при этом неподвижными какие-либо детали. Их необходимо удалить, а если это невозможно, то постараться вывести из фокуса, слегка перемещая конденсор.
16.Вновь установите точный фокус; убедитесь, что столик и фокусировочный винт не дрейфуют.
17.Нажмите кнопку затвора и не прикасайтесь к микроскопу и столу во время экспозиции.
18.Перемотайте пленку, если это не производится автоматически.
19.Запишите использованную при съемке оптику и все детали, касающиеся препарата.
20.Для особо ценных микрографий повторите съемку после повторной фокусировки со слегка уменьшенной
ислегка увеличенной экспозицией.
21.Когда пленка кончится, перемотайте ее в кассету.
22.Проявите пленку как можно скорее.
11.2. Начальная калибровка экспонометра
В этом разделе инструкции даются на примере пленок и проявителей фирмы Kodak; аналогичная продукция других фирм также подходит для данных целей.
1.Установите в камеру пленку Kodak Technical Pan Film 2415.
2.Выберите хорошо окрашенный срез; настройте микроскоп оптимально для наблюдения в светлом поле, используя объектив 10, 25 или 40. Выберите участок, который занимает все поле зрения.
3.Удалите все цветные и нейтральные светофильтры из хода лучей.
4.Установите накал лампы так, чтобы вам было удобно смотреть, и отметьте показания на источнике питания (ток или напряжение). По возможности поддерживайте яркость на постоянном уровне во время всех работ по калибровке.
5.Установите чувствительность пленки на приборе 12 ед. ISO
или просто на самую низкую чувствительность, если на нем нет маркировки в ед. ISO.
6.Если ваш прибор показывает время экспозиции, то убедитесь, что оно не слишком велико или не слишком мало для него. Если это необходимо, измените накал лампы.
7.Сделайте серию снимков, устанавливая чувствительность последовательно на 12, 25, 50, 100, 200 и 400 ед. ISO, каждый раз тщательно записывая результаты. Если на приборе нет маркировки в единицах ISO, то воспользуйтесь большими делениями шкалы так, чтобы перекрыть ее всю шестью последовательными экспозициями.
8.Сфотографируйте один пустой кадр (без препарата).
9.Повторите этапы 5—8 для каждого цветного светофильтра, который может быть использован вами для усиления контраста.
10.Выньте пленку и проявите ее проявителем НС-110 в разведении D в течение 6 мин при 20 °С. Приготавливайте разведенный раствор, следуя инструкции на упаковке проявителя,
11.После того как пленка высохнет, просмотрите негативы и оцените их с точки зрения возможности печати. Если они вас устраивают, то напечатайте их (или отдайте напечатать) и затем проанализируйте. Выберите оптимальные условия для работы с различными светофильтрами и без них.
12.Перенесите номера кадров на пленке в свои записи (ваш первый отснятый кадр может не быть первым на пленке) и запишите пояснения к каждому кадру.
Изложенную процедуру можно затем повторить с пленкой Technical Pan, проявленной с целью получения более низкого контраста жидким проявителем Technidol в течение 9 мин при 20 °С, а для получения более высокого контраста — проявителем D19 в течение 4 мин при 20 °С. Если это необходимо, следует повторить процедуры с другими типами изображений и препаратов, которые используются в вашей лабораторной работе.
11.3. Начальная калибровка системы без экспонометра
Проделайте этапы 1—4 из разд. 11.1, тщательно записывая все, что касается настройки оборудования, так чтобы все условия работы могли быть потом точно воспроизведены.
5.Установите затвор камеры на выдержку 1 с и снимите один кадр.
6.Повторите съемку, последовательно уменьшая выдержку вдвое до 1/1000 с (или до минимума, которого позволяет достичь ваша камера) и каждый раз записывая экспозицию.
7.Снимите один пустой кадр (без препарата).
в. Повторите этапы 5—7 для каждого объектива и выбранных цветных фильтров. 9. Следуйте инструкции в разд. 11.2, начиная с этапа 10 до конца.
Работа без экспонометра утомительна и ненадежна. Она, по-видимому, приемлема только в тех случаях, когда требуются повторные микрографии одного и того же препарата в очень близких условиях.
11.4. Получение правильной цветопередачи на слайдах
1. Выберите пленку и зарядите ее в камеру. Для начала выберите пленку для искусственного света с малой или средней чувствительностью, например Ektachrome 50 Professional для лампы накаливания (50 ед. ISO) или
Ektachrome 160 (160 ед. ISO), обе сбалансированные для 3200 К, либо Fujichrome 64 Т (64 ед. ISO),
сбалансированную для 3100 К.
69