即将包埋后组织切成纳米级切片,并附着在电镜载网—通常是铜网上的过程。一般包括“修块”“半薄切片定位”“超薄切片”三步。

 

1. 修块

一般手工修整包埋块。用特制夹持器夹住包埋块,放在解剖显微镜下,用刀片先削去表面包埋剂,露出组织后四周以和水平面成45°的角度削去包埋剂,将侧面修成锥形体,正面修成体形或方型。若多余树脂较多,可用砂纸去除。

也可以商业仪器(如Leica EM TRIM2、EM RAPID修块机)进行精确修块。

 

2. 半薄切片定位

用超薄切片机切厚度为1μm-2μm的切片,称半薄切片。

在洁净载玻片上滴水,将切下的半薄切片用镊子或睫毛笔转移水滴上,放在45℃加热板上干燥,使切片展平,甲苯胺蓝染色后用光学显微镜观察定位。

半薄切片进行光学显微镜观察的目的:a定位——通过光学显微镜观察,确定所要观察的范围,然后保留要用电镜观察的部分,修去其余部分。b——便于对同一组织的同一部位进行光学显微镜和电镜的对比观察。

半薄切片定位以后,还会对包埋块作进一步的修整。通常将块的顶端修成金字塔形,顶面修成梯形或长方形(最好是梯形),每边的长度为0.2mm~0.3mm。

 

3. 超薄切片

用超薄切片机进行。基本包括以下几点:安装样品块,安装钻石刀,对刀,切片,捞片。其中比较重要的是对刀和捞片。

 

对刀:

将已有的样品面与刀锋对齐的过程。进行超薄切片之前,一般已进行半薄切片,样品面光滑明亮。在体式镜下观察样品面与刀锋之间的距离,利用背光灯照明,关闭其他照明灯。当样品面与刀锋距离较近时,可以看见样品面非常亮一条亮条,利用这个亮条判断样品与刀是否对齐。

首先,样品面上下两条边需要与钻石刀刀锋平行,这个通过体式镜观察即可判断,如不平行,需要调整样品夹旋转旋钮。第二,样品面左右需要与刀锋平行,这个可以通过判断亮条左右是否一样宽窄来判断,如不平行,需要调整刀锋旋转旋钮调节,第三,样品面上下需要与刀锋平行,这个可以通过上下移动样品面,观察亮条是否有宽窄变化来判断,如不平行,需要调节样品面旋转旋钮调节。

 

捞片:

一般有三种方法:使用捞片圈,盖片,捞片。捞片时,先将挑选好的切片用睫毛笔集中,将不需要的切片用拨离,盖片时在体式镜下观察,对准所需切片由上往下覆盖,捞片时用睫毛笔推着切片缓慢提起。捞片相对较平,但操作更复杂。有时水面上的切片看起来并非均匀银白色反光,而有暗色区域,说明切片有皱褶,需要展片。展片时,用滤纸蘸取少量二甲苯,在不接触水面的前提下沿水面上方移动,利用二甲苯蒸汽将切片展平,再进行捞片。用10-15%酒精溶液代替水做收集液,也可以使切片展平。

 

超薄切片

动物组织

 

1、灌注固定

尽可能活体灌注固定。腹腔注射巴比妥酸盐麻痹实验体(如巴比妥钠,20 - 30mg/kg),打开腹腔,由腹主动脉插入针管,在肝脏附近切开一处静脉,启动蠕动泵开始灌注。先灌注PBS冲洗血液(37℃,体积约1.5倍血液体积,200g大鼠约需10ml),可在PBS内加入抗凝血剂,然后灌注固定液(先37℃,再4℃),持续5~10分钟。另一种灌注方法通过左心室,需要打开胸腔,动物呼吸停止,针管由左心室插入升主动脉,剪开右心耳,随后步骤与前面一致。该方法在胸腔打开后呼吸会立即停止,要求尽快进行后续操作,向心脏插针管比向腹主动脉插针管要简单,特别是对很小的实验动物。灌注后取出组织,切成1mm见方小块,用相同固定液固定约30-60分钟。

 

2、活检或直接取样固定

血管不发达的组织,快速活体取材后立即投入固定液,同样,活检样品也要立即投入固定液,再尽快切成小块。方法如下:麻醉或断头急性处死,解剖出所需器官,用解剖剪刀剪取一小块组织,放在干净的纸板上,滴一滴冷却的固定液,用新的、无油污锋利的(双面)刀片将材料切成大约1mm宽,2~3mm长的小块,再切成1mm³小块。若有方向要求,如空腔器官、皮肤、角膜等,要注意方向性,保证需观察部位。最后用牙签将小块逐一放入盛有新鲜冷固定液的有盖青霉素小瓶,冷藏低温固定(4℃)过夜后尽快送中心实验室进行处理。

 

微生物组织

 

生长在培养瓶和培养板中的培养细胞取材时,悬浮细胞可直接离心,贴壁细胞应先倒出培养液,采用胰蛋白酶消化或用细胞刮刮下。而后带培养液进行低速离心(1000~1500 rpm)10 min左右。离心完毕倒出培养液,管底的细胞团不要打散,沿管壁缓慢倒入适量的(一般为材料体积的5~10倍)2.5 ~ 3%戊二醛固定液,固定约1h,可在4°C冰箱固定过夜。尽快送中心实验室进行后固定,也可自行用1%锇酸固定后送样。

 

植物组织

 

植物细胞的细胞壁阻碍着固定液的迅速渗,宜先切成薄片状,适当固定后再切成小方块。

如组织含较多空气,不易下沉浸入固定液,可用真空泵抽气使之下沉。

 

 

组织取样

或称低压TEM,其电压可在40kv-120kv之间条件,能有效降低生物样品因高能电子束辐射产生的损伤,一般用来观察细胞整体结构、细胞膜细胞壁细胞器的变化、材料进入细胞内部的分布情况或者细胞应付外界刺激产生的自噬小体等结构,外界生物入侵的侵染结构等。

电子断层扫描三维成像软件能自动采集并重构复杂的生物结构。

在进入电镜观察之前,生物样品的微观观察还依赖于样品制备技术的发展,如超薄切片技术、负染色技术、冷冻制样技术、细胞化学技术等

生物透射电子显微镜

样品制备 透射电镜 扫描电镜

常规包埋/切片

冷冻切片

临界点干燥

负染色+碳膜滴样

直接碳膜滴样

锇酸染色处理

喷金喷碳处理

半薄切片定位

TEM形貌像

TEM能谱点测

TEM能谱面扫

SEM形貌像

SEM能谱点测

SEM能谱线扫

SEM能谱面扫

 

   
     

 

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