血液是人體的重要元素。它對所有器官和組織都至關(guān)重要,因為它提供了所需的氧氣,并從細胞中去除多余的代謝物。但是血液不僅涉及到氧氣運輸,還包括免疫細胞和血小板,幫助保護身體免受各種疾病的侵襲,并參與到出血疾病治愈中。這篇博客將會更深入地了解掃描電鏡(SEM)如何成為血液研究和相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒炇业囊粋€重要工具。
血栓的研究
在西方國家,血栓是導(dǎo)致死亡的主要原因,止血和血栓的形成仍然是研究的重點。
在一項研究中,Schurgers 等人 [1] 將斑馬魚(一種*的生物模型)比作人類的血液。用掃描電鏡(SEM)觀察血凝塊和纖維蛋白的超微結(jié)構(gòu),從而揭示纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)密度的差異。
他們不僅通過SEM成像看到纖維的差異,而且還能夠區(qū)別斑馬魚纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中的不同細胞。與人類進行比較,這可能是*次,模型系統(tǒng)可能比假設(shè)的更加不同——可能由于兩種生物生存的環(huán)境條件不同。
導(dǎo)管內(nèi)的血栓微結(jié)構(gòu)也是研究的一個重要課題。中心靜脈導(dǎo)管常用于重癥監(jiān)護。它們是不透明的,由硅樹脂、聚氨酯或聚四氟乙烯制成,經(jīng)常引起纖維蛋白的形成,導(dǎo)致隨后發(fā)生血栓。
由于血栓的形成,導(dǎo)管功能障礙經(jīng)常發(fā)生,這已成為主要原因。盧卡斯等人 [2] 在一份報告中解釋了靜脈導(dǎo)管中的血栓是如何形成的。為了分析血栓,他們采用了光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡結(jié)合的方法。
他們的結(jié)論是,掃描電鏡SEM可以在衛(wèi)生機構(gòu)或教育機構(gòu)中使用,因為它們已被證實能夠提供血栓形成的信息。他們還提出假設(shè),隨著抗凝血、溶栓和纖維蛋白溶解劑的開發(fā),導(dǎo)管壁的纖維蛋白形成可能會減少。
圖1:在受傷后阻止血液離開血管,形成血凝塊。上圖顯示了通過血液涂片準備的血凝塊掃描電鏡(SEM)圖像
圖2:凝塊形成后,在蛋白纖維中被困的白細胞圖像。
毛細血管分支被近距離觀察
除了血細胞,掃描電鏡還可用于血管生成的觀察。Kiessling等人 [3] 展示了一個的例子,他們利用掃描電鏡成像并描述了血管分支。他們指出,掃描電鏡SEM非常合適作為血管鑄型的圖像工具,并獲得正常和異常毛細血管的信息。
SEM還可以幫助獲得關(guān)于血管鑄型,正常與異常毛細血管額外的表面結(jié)構(gòu)信息。
SEM在血液學(xué)中的應(yīng)用
SEM作為一種臨床血液學(xué)工具的應(yīng)用也得到了較早的證實。例如,毛細胞白血病,很容易被突出的皺褶和細胞質(zhì)預(yù)測識別,這可以通過二次電子檢測器(SED)成像發(fā)現(xiàn)。金標記技術(shù)造血前體細胞或銀染色成熟紅細胞可使用背散射電子探測器(BSD)揭示。掃描電鏡在血液研究中可以應(yīng)用于多方面的發(fā)現(xiàn) [4]。
參考文獻
[1] Thrombin Generation in Zebrafish Blood, Schurgers et al., PLOS ONE 11 (2) (2016).
[2] Microstructural evaluation by confocal and electron microscopy in thrombi developed in central venous catheters, Lucas et al., Rev Esc Enferm USP (2017), 51.
[3] Anatomical and microstructural imaging of angiogenesis, Kiessling et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging (2010) 37.
[4] Scanning Electron Microscopy in the Backscattered Electron Imaging (BEI) Mode: Applications to Clinical Hematology, De Harven, Ultrastructural Pathology 11: 711-721 (1987).
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