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細胞和細胞化學(xué)定量術(shù)

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組織和細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)及其化學(xué)成分的定量研究,是以量的測定及其數(shù)據(jù)變化闡述組織和細胞的生長、分化、代謝和功能的演變以及對環(huán)境因素和致病因素的反應(yīng)。生命科學(xué)的研究不斷深入,定量技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛并有所進展。

1、顯微鏡分光亮度定量術(shù)此方法是應(yīng)用顯微分光亮度計(microspectrophotometer)測定組織化學(xué)和免疫組織化學(xué)染色標本的反應(yīng)強弱,進行化成分的定量分析的?;驹硎羌毎麅?nèi)某種物質(zhì)的含量不同,其染色反應(yīng)的深淺不一,對一定波長的光吸收也就不同,即某物質(zhì)的消亮度與一定厚度和面積內(nèi)的該物質(zhì)濃度成正比。通過光電組合自動控制系統(tǒng)將消光度轉(zhuǎn)換為電信號,即可得出光密度值(O、D值),進行定量分析比較。前述熒光素染色、酶和核酸組織化學(xué)染色、多肽和蛋白質(zhì)免疫組化染色、放射自顯影和原位雜交等標本,均可應(yīng)用顯微分光光度計做定量分析。

2、形態(tài)計量術(shù) 形態(tài)計量術(shù)(morphometry)是運用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)原理對組織和細胞進行二維和三維的形態(tài)測量研究,如細胞及其微細結(jié)構(gòu)成分的數(shù)量、體積、表面積、周長等的相對和絕對值的測量,其中三維立體結(jié)構(gòu)的研究又稱體視學(xué)(stereology)。機體組織的光鏡結(jié)構(gòu)計量已有不少有意義的資料,如人和動物的肺泡數(shù)量和表面積,腎小體的數(shù)量和體積比,肝細胞的體積和數(shù)量,胰島的數(shù)量及各類細胞的數(shù)量比,腺垂體各種內(nèi)分泌細胞的數(shù)量比等。通過組織切片或照片(光鏡和電鏡)平面圖像的測量,推算其立體結(jié)構(gòu)數(shù)值,傳統(tǒng)方法是將測試系統(tǒng)(點、線、方格等)投影或覆蓋在切片上或照片上,把若干樣品的平面測量數(shù)據(jù)按數(shù)學(xué)公式推算出其立體數(shù)值。目前已廣泛應(yīng)用圖像分析儀(image analyzer)進行形態(tài)計量研究,該儀器也是光學(xué)、電子學(xué)和計算機高技術(shù)產(chǎn)品,它是將切片或照片圖像通過攝像機顯示于監(jiān)示器屏幕上,并根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的顏色深淺(灰度)及各像點的大小位置,快速準確地得出所需的各種形態(tài)數(shù)據(jù)。組織化學(xué)和免疫組織化學(xué)染色標本,也可應(yīng)用圖像分析儀測定其光密度值,進行定量分析。

3、流式細胞術(shù) 流式細胞術(shù)(flow cytometry,F(xiàn)CM)是近年建立的細胞分類和定量研究技術(shù),它是應(yīng)用流式細胞儀(或稱熒光激活細胞分類器,fluroescent activated cell sorter)對單個細胞生物化學(xué)和生物物理特性進行快速定量測定的。工作原理是先分離被檢細胞制成懸液,并作熒光染色或標記,使單細胞液流快速通過該儀器的激光器照射分析區(qū),被檢細胞產(chǎn)生的不同熒光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖,分別輸入計算機內(nèi)貯存,并顯示于示波器屏幕上,即可獲得該細胞群體中不同類型細胞的有關(guān)數(shù)據(jù),如不同細胞的數(shù)量、熒光強度以及細胞體積、表面積和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等參數(shù);還可使細胞附有不同電荷,分類收集各種細胞,該技術(shù)的特點是速度快,精確性高,靈敏度大,已成為一種重要手段廣泛用于細胞動力學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、腫瘤學(xué)等的研究。如細胞DNA,RNA或某種蛋白質(zhì)的含量分析,單個染色體DNA含量及分選,淋巴細胞膜抗原或受體的分析及細胞亞群分選,雜交細胞等的分選等,也用于腫瘤臨床診斷及療效和預(yù)后的分析等。

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