
- •Занятие №2. Методы клеточной биологии.
- •II. Электронная микроскопия.
- •Э лектронная микроскопия.
- •1. Трансмиссионная электронная микроскопия (тэм).
- •Основы конструкции электронного микроскопа. Принцип работы электронного микроскопа.
- •Подготовка материала к исследованию в трансмиссионной электронной микроскопии.
- •Взятие материала для фиксации.
- •2. Фиксация.
- •3. Постфиксация.
- •4. Дегидратация (обезвоживание).
- •5. Позитивное контрастирование.
- •6. Пропитывание ткани заливочной смесью.
- •7. Заливка материала.
- •8. Работа на ультратоме.
- •9. Окрашивание ультратонких срезов.
- •2. Сканирующая электронная микроскопия (сэм).
- •3. Методы электронной микроскопии.
- •3.1. Метод напыления.
- •3.2. Метод оттенения металлами.
- •3.3. Метод замораживания-скалывания (замораживании-травления).
- •3.4. Метод негативного контрастирования.
- •III. Метод культуры клеток.
- •3.1. История метода.
- •3.2. Культивирование клеток.
- •3.3. Среда.
- •3.4. Виды культур.
- •IV. Метод радиоавтографии.
- •4.1. Общие принципы метода.
- •7. Промывание проточной водой. Окрашивание препаратов.
- •4.2. Изотопы, применяемые в радиоавтографии. Их свойства.
- •4.3. Фотографическая эмульсия.
- •4.4. Механизм получения скрытого изображения.
- •4.5. Получение радиоавтографа.
- •4.6. Разрешающая способность метода.
- •4.7. Метод электронно-микроскопической радиоавтографии.
7. Промывание проточной водой. Окрашивание препаратов.
Следует отметить, что препараты можно окрашивать как до нанесения фотоэмульсии, так и после экспозиции. Если препараты окрашиваются до нанесения эмульсии, то должны выполняться следующие требования:
- краситель не должен удалять из препарата меченые зерна серебра;
- краситель не должен вымываться при последующей обработке;
- зерна серебра должны быть видны на фоне красителя.
Если препараты окрашиваются после проявления, то краситель:
- также не должен удалять из препарата меченые зерна серебра;
- не должен приводить к смещению эмульсии;
- должен хорошо проходить через желатин;
- не должен закрашивать зерна серебра.
4.2. Изотопы, применяемые в радиоавтографии. Их свойства.
Как правило, в биологических исследованиях применяют изотопы, испускающие частицы с низкой энергией (например, 3Н, 14C, 32S), что облегчает их регистрацию и локализацию. При радиоавтографическом распаде их атомов происходит перегруппировка нейтронов и протонов, сопровождающаяся испусканием частиц или излучением. Основной интерес представляют заряженные α- и β-частицы, так как они, проходя через эмульсию, оставляют скрытое изображение, которое потом может быть проявлено.
α-Частицы довольно массивны, их масса покоя приблизительно в 8000 раз больше массы электрона. Они состоят из 2 протонов и 2 нейтронов и обладают энергией от 3 до 11 МэВ. Все α-частицы данного изотопа испускаются с определенной энергией и имеют одинаковую длину пробега. Проходя через эмульсию, α-частицы быстро диссипируют свою энергию, вследствие чего они имеют небольшую длину пробега. Следы α-частиц в эмульсиях отличаются большой плотностью, так как эти частицы активируют на своем пути каждый кристалл галоидного серебра. α-частицы оставляют в эмульсиях прямолинейные треки. Однако α-частицы испускаются немногими изотопами с большими атомными номерами, и лишь некоторые из них могут иметь интерес для биологов.
β-частицы представляют собой электроны ядерного происхождения. Испускание β-частиц при радиоактивном распаде – характерное явление для искусственно получаемых изотопов. Отличительной особенностью β-излучения является непрерывный энергетический спектр испускаемых частиц, от нуля до максимальной величины, характерной для данного изотопа. По этой причине длина пробега β-частиц также подвержена большему варьированию. Треки β-частиц никогда не бывают прямолинейными; они отличаются большей длиной, так как β-частицы теряют энергию с большей скоростью.
Тритий (3Н) – единственный радиоактивный изотоп водорода. Возникающие при распаде трития β-частицы обладают малой энергией (максимальная энергия -18кэВ) и, как следствие, небольшой длиной пробега в веществе (1-2 мкм). Практически это означает, что если в исследуемом объекте 2 точечных источника излучения отстоят друг от друга на 1 мкм, то на автографе они будут выявлены как 2 отдельных зерна фотоэмульсии. Столь малый трек позволяет локализовать присутствие изотопа даже в отдельной хромосоме. Высокая точность расположения зерен серебра над местом включения изотопа создает большие возможности для применения трития в радиоавтографии. Благодаря тому, что водород содержится во всех метаболитах, тритием можно пометить огромное число соединений.
Фосфор 32Р. β-частицы радиоактивного фосфора обладаю максимальной энергией 1,7 МэВ, они способны пролететь в эмульсии расстояния в несколько десятков миллиметров. Их треки состоят из нескольких десятков редко расположенных зерен серебра. Поэтому 32Р может быть использован только для изучения распределения в тканях, но локализацию его в отдельных клеточных структурах установить невозможно.
Углерод 14С и сера 35S. Максимальная энергия - 0,15 и 0,16 МэВ соответственно; пробег в фотоэмульсии до 20мкм, треки их состоят из 5-6 и более близко расположенных зерен. Удобно использовать для изучения крупных или далеко расположенных друг от друга клеток (напр., мазок крови), но не для клеточных структур.