透射电子显微镜在医学院校中的实际应用及教学思考

2022-10-12 | 所属栏目: 来稿选登 | 阅读次数:

本文作者：李方舟戴文敬发表期数：现代职业教育 2022年31期本文字数：2550

　　[摘要] 透射电子显微镜是超大型的精密仪器，目前在材料科学、基础医学、临床医学等领域被广泛应用。通过介绍透射电子显微镜的发展历程和透射电子显微镜在医学院校中的实际应用，并结合湖北医药学院实际情况，对透射电子显微镜教学进行思考，以使医学院校学生能更加理解学习透射电子显微镜技术的重要性，并提高学习兴趣和学习积极性。
　　[关键词] 透射电子显微镜;医学院校;应用;教学思考
　　[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章編号] 2096-0603（2022）31-0142-03
　　一、透射电子显微镜的发展历程
　　（一）电子显微镜发明的背景
　　在生命科学的发展过程中，人类是从宏观到微观不断深入对机体的认识的，为了满足人类对生命个体的研究需求，应运而生了光学显微镜，放大倍数和分辨率也一直在改善和提高，但受制于“阿贝极限”，光学显微镜的分辨率始终无法突破200纳米。为了绕开“阿贝极限”，取得比200纳米更高的分辨率，科学家们开始另辟蹊径，并在1931年研制出世界上第一台透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM），这是20世纪最重要的发明之一，为生命科学的迅速发展创造了条件。
　　（二）透射电子显微镜的发展
　　目前，电子显微镜大致分为三类，包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜和分析电子显微镜。其中，透射电子显微镜又可细分成五类，分别为超高压电子显微镜、高压电子显微镜、高分辨率电子显微镜、普及型电子显微镜和简易型电子显微镜。透射电子显微镜在医学科学领域应用非常广泛，不同于光学显微镜以光束作为光源，它采用电子束作为光源，放大的原理是当电子束通过电子磁透镜时，由于电磁场的作用使电子改变其运动方向而汇聚在一点，然后发散，并通过接收透过样品的电子所产生的物理信号，从而把物体的微细结构放大成像，在生物医学电子显微科学领域，主要用透射电子显微镜观察组织细胞的内部结构。
　　二、透射电子显微镜在医学院校的应用
　　由于透射电子显微镜价格昂贵、操作复杂、数量稀少等原因，学生大多只能在课堂上学习一些理论知识，而没有机会自己动手实际操作，因而对透射电子显微镜的学习兴趣大打折扣，对它的了解也仅限于初级理论，对它的学习重要性也不能充分理解。我校于2021年初购入一台日立HT7800透射电子显微镜，目前主要应用于研究生教学和科研工作。下面简要介绍一下目前透射电子显微镜在医学院校中的应用。
　　（一）透射电子显微镜对纳米药物研究的应用
　　透射电子显微镜具有放大倍数高、分辨率高等特点，在材料科学领域和药剂学纳米药物的研究方面被广泛应用。对于纳米药物的形貌特点、粒径等能够做出准确、直观的观察和测量，对于药物研发和纳米药物的合成研究有很大的帮助。谷峙樾等通过透射电子显微镜对碳酸钙复合载药纳米粒的形貌观察，研究碳酸钙复合载药纳米粒制备的最佳条件，使其物理性质稳定，空腔壁薄厚适中利于载药，纳米粒径较小利于其在体内代谢[1]。图尔荪阿依·图尔贡等通过透射电子显微镜对纳米金进行粒径观察和分析，并找到最佳的制备条件，通过在制备过程的反应体系中加入细菌素作为纳米金的帽子试剂，增强纳米金粒子的稳定性，增强其穿透性以发挥抑菌作用[2]。王金悦等利用透射电子显微镜对染色后的七叶皂苷钠固体脂质纳米粒进行直观的观察，以找到最佳的制备方法[3]。透射电子显微镜可以直观地观察各种条件下纳米药物的合成情况，并且制样方法简单、快速，可以为科研人员快速提供直观的电镜图片，帮助其及时更改合成条件，以得到符合预期的纳米药物。
　　（二）透射电子显微镜对实验动物和人体组织样品超微结构研究的应用
　　医学院校各科研人员在对生命科学的研究中会经常使用实验动物进行各项实验观察和研究，还会根据实验研究目的对相关的器官、组织等进行取材，而透射电子显微镜能够直观地观察动物和人体组织样品的超微结构如细胞连接、各种细胞器、纤毛、微绒毛等，能对各种疾病动物模型和临床病人的病情判断起到关键性作用。常志尚等利用透射电子显微镜观察糖尿病大鼠模型回肠组织，发现糖尿病大鼠回肠上皮细胞连接超微结构出现异常增宽，直观地了解糖尿病大鼠肠黏膜机械屏障的功能状态[4]。章枭等通过透射电子显微镜观察肝癌患者术后标本组织中溶酶体形态和数量的变化，发现溶酶体在肝癌患者术后标本组织中形态无明显异常变化，但是其数量在癌旁和癌灶样本中明显增多[5]。刘凯等通过透射电子显微镜对多发性骨髓瘤小鼠模型瘤组织超微结构的观察发现，龙葵总碱通过促进骨髓瘤细胞的自噬促进瘤细胞的凋亡从而发挥抑瘤作用[6]。邢敏等利用透射电子显微镜观察APP/PS1转基因小鼠海马组织，发现其与野生组相比，海马区神经细胞内线粒体大小不一，部分固缩，自噬溶酶体数量增多，内容物含脂滴样成分，神经元出现退行性变化，数量减少;星形胶质细胞活化、肿胀，细胞基质变浅，可见自噬泡以及营养障碍性突触，可能是APP/PS1转基因小鼠记忆力减退的原因，，由此来模拟阿尔茨海默病病理模型，为研究阿尔茨海默病提供小鼠模型[7]。梁萍等利用透射电子显微镜对急性脑缺血/再灌注损伤大鼠脑组织星形胶质细胞的超微结构进行观察，发现三七可以减轻脑缺血引起的细胞超微结构损伤，细胞周围无明显水肿，细胞核无明显皱缩，细胞器尚清晰可见[8]。周晨明等通过透射电子显微镜对原发性纤毛不动综合症患者和正常人的支气管黏膜活检标本的超微结构进行观察，发现原发性纤毛不动综合症患者的纤毛结构出现异常[9]。

202210072309

相关阅读：

新课程杂志社提示：
本文标题：透射电子显微镜在医学院校中的实际应用及教学思考
当前网址：http://www.xinkecheng.cn/laigao/20974.html

透射电子显微镜在医学院校中的实际应用及教学思考

新课程杂志目录

现代职业教育杂志目录

其他人正在浏览

最新文章