Прокомментируйте, пожалуйста, результаты анализов
- Что вы хотите знать, в чём вопрос?
- Где делали мазок?
- Обнаружены бластоспоры и нити псевдомицелия дрожжеподобных грибов в скудном количестве. С — и U -. Картина, идентичная предыдущей.
- Лучше придите на приём.
- Вот вам небольшое эссе о вагинальной микрофлоре.
Общеклиническое исследование материала из влагалища
Исследование отделяемого из влагалища производят для оценки характера микрофлоры и выявления воспалительного процесса, а также для выявления атипичных клеток и оценки выработки половых гормонов («гормональное зеркало»). Материал для цитологической диагностики получают различными способами: аспирацией и соскобом содержимого заднего свода влагалища, канала шейки матки или получением мазков отпечатков.
Микрофлора влагалища
В диагностике воспалительных процессов половых путей женщины важнейшую роль играет изучение микрофлоры отделяемого. С современных позиций нормальную микрофлору половых путей рассматривают как совокупность микробиоценозов, занимающих многочисленные экологические ниши на коже и слизистых оболочках. Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору влагалища, находятся между собой в разнообразных взаимоотношениях (нейтрализм, конкуренция, комменсализм, синергизм, паразитизм и др.). Изменение численности того или иного вида микроорганизмов в соответствующем биотопе или появление несвойственных данному месту обитания бактерий служит сигналом для обратимых или необратимых изменений в соответствующем звене микроэкологической системы. Особенностью нормальной микрофлоры половых путей у женщин является её многообразие.
Факультативные лактобациллы преобладают во влагалищном содержимом женщин с регулярным менструальным циклом и беременных, но практически отсутствуют у девочек в препубертатном периоде и у женщин в постменопаузе. Количество лактобацилл во влагалище здоровых женщин составляет 105-107 КОЕ/мл. Продукция эстрогенов у женщин репродуктивного возраста повышает содержание гликогена во влагалищном эпителии. Гликоген метаболизируется в глюкозу и в последующем с помощью лактобацилл — в молочную кислоту. Она обеспечивает низкий уровень рН (менее 4,5), способствует росту ацидофильных микроорганизмов, в частности лактобактерий. Помимо лактобактерий в состав влагалищного биоценоза входят более 40 видов других бактерий, однако их доля не превышает 5% общего количества микроорганизмов. У здоровых небеременных женщин ранговая последовательность бактериальных видов следующая: лактобациллы, бифидобактерии, пептококки, бактероиды, эпидермальные стафилококки, коринебактерии, гарднереллы, мобилунгус, микоплазмы. Соотношение анаэробной флоры к аэробной составляет 10:1.
Видовой состав нормальной микрофлоры влагалища
Микроорганизмы | Содержание, частота обнаружения |
Общее количество микроорганизмов | 105-107/мл |
Факультативные лактобациллы | Более 90% |
Другие микроорганизмы: | 10% |
Staphylococcus epidermidis | 36,6% |
Бифидобактерии | 50% |
Candida albicans | 25% (у беременных до 40%) |
Gardnerella vaginalis | 40-50% |
Ureaplasma hominis | У 70% |
Кишечная палочка | В небольшом количестве |
Стафилококки и стрептококки | В небольшом количестве |
Анаэробная микрофлора (бактероиды, пептострептококки, клостридии) | В небольшом количестве |
Нормальная бактериальная флора выполняет антагонистическую роль, препятствуя инвазии патогенных микроорганизмов, а любая инвазия в здоровый эпителий почти всегда сопровождается изменениями микрофлоры влагалища.
Для оценки состояния микрофлоры влагалища в клинической практике длительное время использовали бактериологическую классификацию о 4 степенях чистоты с учётом количества лактобацилл, наличия патогенных бактерий, лейкоцитов, эпителиальных клеток.
- I степень. В мазках эпителиальные клетки и чистая культура факультативных лактобацилл. Реакция влагалищного содержимого кислая (рН 4-4,5).
- II степень. Небольшое количество лейкоцитов, палочек факультативных лактобацилл меньше, присутствуют другие сапрофиты, преимущественно грамположительные диплококки, реакция содержимого остаётся кислой (рН 5-5,5).
- III степень. Большое количество клеток эпителия, лейкоциты. Факультативные лактобациллы в незначительном количестве, разнообразная кокковая флора; реакция содержимого слабокислая или основная (рН 6-7,2).
- IV степень. Клетки эпителия, много лейкоцитов, разнообразная гноеродная флора при полном отсутствии влагалищной палочки, реакция основная (рН выше 7,2).
Нарушение соотношения содержания различных видов микроорганизмов или видового состава их ассоциаций приводит к возникновению воспалительных процессов влагалища. К механизмам, изменяющим нормальную экосистему влагалища, относятся: гормональные факторы, определяющие содержание гликогена в клетках эпителия; микробный антагонизм; нарушение иммунной системы; сексуальное поведение.
Для правильной интерпретации патологических изменений при воспалительных процессах в половых путях женщин важное значение имеет знание цитоморфологических особенностей нормальной слизистой оболочки влагалища.
Эпителий влагалища (многослойный плоский) на протяжении менструального цикла подвержен циклическим изменениям под влиянием половых гормонов. В многослойном плоском эпителии влагалища можно выделить следующие слои: поверхностный, промежуточный, внешний базальный и внутренний базальный. В первые дни после менструации остаётся приблизительно третья часть влагалищного эпителия, затем на протяжении менструального цикла он снова восстанавливается.
В мазках из влагалища различают четыре вида клеток эпителия.
- Клетки поверхностного слоя большие (35-30 мкм) полигональной формы, ядро маленькое (6 мкм), пикнотичное. Клетки чаще располагаются раздельно. Эти клетки в большом количестве присутствуют с 9-го по 14-й день менструального цикла.
- Клетки промежуточного слоя меньшие по размеру (25-30 мкм), форма неправильная, ядро более крупное, круглое или овальное. Клетки часто располагаются пластами. Присутствуют во всех фазах менструального цикла.
- Клетки парабазального слоя маленькие по размеру, округлой формы, с большим круглым центральнорасположенным ядром. Присутствуют в небольшом количестве только во время менструации и появляются в мазках в период менопаузы или аменореи.
- Клетки базальные (или атрофические) меньше парабазальных, округлой формы, с большим ядром соотношение ядра и цитоплазмы 1:3. Появляются в период менопаузы и при послеродовой аменорее.
Слизистая оболочка цервикального канала покрыта высоким призматическим эпителием с базальным расположением ядер, цитоплазма клеток содержит слизь. Под призматическим эпителием нередко обнаруживают резервные (комбиальные) клеточные элементы. Два вида эпителия — многослойный плоский и призматический — контактируют в области наружного маточного зева. В мазках в норме обнаруживают клетки призматического эпителия, единичные метаплазированные клетки, слизь (в слизистой пробке лейкоцитов может быть очень много — до 60-70 в поле зрения).
Микроскопическая картина: V- Эпителий плоский поверхностного слоя — Вопрос гинекологу
Если вы не нашли нужной информации среди ответов на этот вопрос, или же ваша проблема немного отличается от представленной, попробуйте задать дополнительный вопрос врачу на этой же странице, если он будет по теме основного вопроса. Вы также можете задать новый вопрос, и через некоторое время наши врачи на него ответят. Это бесплатно. Также можете поискать нужную информацию в похожих вопросах на этой странице или через страницу поиска по сайту. Мы будем очень благодарны, если Вы порекомендуете нас своим друзьям в социальных сетях.Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 71 направлению: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.
Мы отвечаем на 97.37% вопросов.
Оставайтесь с нами и будьте здоровы!
Страница не найдена |
Страница не найдена |404. Страница не найдена
Архив за месяц
ПнВтСрЧтПтСбВс
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930
12
12
1
3031
12
15161718192021
25262728293031
123
45678910
12
17181920212223
31
2728293031
1
1234
567891011
12
891011121314
11121314151617
28293031
1234
12
12345
6789101112
567891011
12131415161718
19202122232425
3456789
17181920212223
24252627282930
12345
13141516171819
20212223242526
2728293031
15161718192021
22232425262728
2930
Архивы
Метки
Настройкидля слабовидящих
Микроскопическая картина миокарда, печеночной и легочной ткани при хронической сердечной недостаточности и ее динамика при применении лекарственных субстанций Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»
ЗАМОТАЕВА М. Н., СУЛЬДИН А. М., ЕРАСТОВА М. В., ИНЧИНА В. И., КОНОРЕВ В. В., КУЗНЕЦОВ Ю. В.
МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИОКАРДА, ПЕЧЕНОЧНОЙ И ЛЕГОЧНОЙ ТКАНИ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И ЕЕ ДИНАМИКА ПРИ ПРИМЕНЕНИИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СУБСТАНЦИЙ Аннотация. Данная статья посвящена изучению микроскопической картины миокарда, печеночной и легочной ткани при хронической сердечной недостаточности в эксперименте и ее динамике при введении лекарственных соединений с целью коррекции нарушений, возникающих под влиянием оксидативного стресса. Продемонстрирована высокая кардиопротекторная активность амбиола и эффективная коррекция нарушений в легких и печени у 3 -оксипиридина ацетилцистеината.
Ключевые слова: хроническая сердечная недостаточность, экспериментальная модель, антиоксиданты, цитопротекторы.
ZAMOTAEVA M. N., SULDIN A. M., ERASTOVA M. V., INTCHINA V. I., KONOREV V. V., KUZNETSOV YU. V.
MICROSCOPIC PATTERN OF MYOCARDIUM, HEPATIC AND PULMONARY TISSUE IN CHRONIC HEART FAILURE AND ITS DYNAMICS WHEN USING MEDICAL SUBSTANCES Abstract. This article presents a study of the microscopic picture of myocardium, hepatic and pulmonary tissue in chronic heart failure in experiment and the dynamic changes with introducing medication in order to correct disorders arising under the influence of oxidative stress. High cardioprotective activity of ambiol and effective correction of lung and liver disorders in 3-oxypyridine acetylcysteine were convincingly demonstrated.
Keywords: chronic heart failure, experimental model of CHF, antioxidants, cytoprotectors.
Введение. В 2018 году закончилось исследование Global Burden of Disease для России и стран СНГ, охватывающее статистические данные с 1980 по 2016 гг., которое в очередной раз показало, что болезни сердца и сосудов по своей значимости все также занимают первое место, как в медицинском, так и в социальном аспектах [1]. Хроническая сердечная недостаточность (ХСН), являясь неутешительным итогом сердечно-сосудистого континуума, значительно снижает качество жизни человека и уменьшает общую продолжительность жизни населения страны, имея распространенность в российской популяции около 7% [2].При этом, несмотря на достижения медицины в области кардиологии и кардиохирургии, внедрение в протоколы лечения таких групп препаратов, как антагонисты
РААС и высокоселективные бета-блокаторы, действующие на основные звенья патогенеза сердечно-сосудистых заболеваний, неблагоприятный прогноз при ХСН сохраняется. Это требует от нас поиска новых путей решения данной проблемы.
При рассмотрении патогенеза ХСН мы приходим к тому, что наряду с активацией нейрогормонов и снижением систолической функции левого желудочка, наиболее общим процессом, повреждающим как сердце, так и другие органы является перекисное окисление липидов (ПОЛ), опосредованное иммуновоспалительными реакциями с повышенной экспрессией провоспалительных цитокинов, а также нарушение равновесия между свободными радикалами и активностью антиоксидантных ферментов, ведущее к оксидативному стрессу (ОС) [3; 4].
Нарушения при ХСН, обусловленные повреждением и ремоделированием миокарда, ведут к структурно-функциональным изменениям и снижению функций во всех органах и тканях организма. В патогенез ХСН тесно вплетены гемодинамические и ишемические механизмы повреждения печени и легких. Ишемия провоцирует активацию ПОЛ. Все это ведет к формированию ишемического гепатита, застойной гепатопатии, финалом чего, на поздних стадиях ХСН, является кардиальный фиброз и цирроз печени [5; 6]. Аналогичные механизмы ведут к повреждению и легких [7].
Тем самым, поиск и исследование соединений, влияющих на данные процессы, является обоснованным и, в будущем, даст нам еще одну группу лекарственных средств, обладающих протективным эффектом не только на сердце, но и другие «органы-мишени», способных улучшить прогноз и качество жизни больных, страдающих ХСН.
Материалы и методы. Проведение экспериментов осуществлялось на 48 нелинейных белых крысах, которых содержали в соответствии со стандартными условиями вивария. Животные были разделены на 6 групп, по 8 крыс в каждой: 1-я — интактная; 2-я -контрольная, у животных которой была сформирована модель хронического повреждения миокарда путем введения адреналина гидрохлорида в дозе 1 мг/кг и окситоцина в дозе 5 ЕД/кг трехкратно, внутрибрюшинно с интервалом в 48 часов; в 3-й группе с целью коррекции вводился мексидол в дозе 25 мг/кг; в 4-й — 3-оксипиридина ацетилцистеинат в дозе 25 мг/кг; в 5-й группе проводилась коррекция амбиолом в дозе 17 мг/кг. По окончанию формирования модели соединения вводились ежедневно внутрибрюшинно на протяжении 10 суток. Затем проводилось исследование макро- и микроскопического состояния органов-мишеней животных (сердца, легких и печени): характеризовался их внешний вид, процентное соотношение массы органа к массе тела или относительная масса, при помощи микроскопа Микмед-6 и программы ToupView проводилась морфометрия микропрепаратов, окрашенных гематоксилином и эозином. Статистическая обработка материала производилась
на персональном компьютере с пакетом статистических программ «Excel». При помощи t-критерия Стьюдента рассчитывалась достоверность различия средних арифметических при уровне значимости равном 5%.
Результаты и их обсуждение. Относительная масса сердца животных 1-й группы составила 0,4±0,01 % от массы тела. Макроскопическая картина: окраска сердца обычная, эпикард блестящий. Во 2-й группе отмечается достоверное увеличение относительной массы сердца на 23% (ри<0,05), поверхность сердца тусклая. Микроскопически выявлены участки некрозов, на которых видны сморщивание и деформация ядер, уменьшение их размеров, гиперхромия, смещение ядер к периферии клеток, таким образом, ядра клеток подверглись кариопикнозу. Цитоплазма более оксифильная. Выражена деструкция клеток и волокон кардиомиоцитов, обнаруживаются участки их компенсаторной гипертрофии. Выявляются выраженный межуточный и перицеллюлярный отеки, наблюдается диффузная клеточная инфильтрация, замещение отдельных участков миокарда соединительной тканью. Выражены полнокровие и дистония сосудов в строме, особенно в микроциркуляторном звене, наблюдается краевое стояние лейкоцитов, между мышечными волокнами имеются кровоизлияния.
В 3 -й группе крыс относительная масса сердца уменьшилась на 7% по отношению к контролю. При макроскопическом исследовании эпикард тусклый. Микроскопическая картина близка к интактным животным: ядра клеток и цитоплазма изменены незначительно, разрушенные кардиомиоциты практически не встречались, микроциркуляторное русло без патологических изменений, кровоизлияния отсутствуют, но продолжает сохраняться выраженность межуточного отека и клеточной инфильтрации ткани.
В 4-й исследуемой группе произошло достоверное уменьшение относительной массы сердца животных на 35% (рк<0,05) по отношению к контролю. Макроскопически эпикард сердца блестящий. Гистологическая картина: кардиомиоциты по структуре близки к таковым у интактных животных, кровоизлияния отсутствуют, межуточный отек сохраняется, однако его выраженность значительно меньше по сравнению с предыдущей группой, имеется незначительная клеточная инфильтрация.
В 5-й партии животных при сравнении с контролем отмечено, что относительная масса сердца достоверно уменьшилась на 30% (рк<0,05). При макроскопическом осмотре эпикард блестящий. Микроскопическая картина: клеточная структура в норме, кровоизлияния отсутствуют, межуточный отек не выражен, клеточной инфильтрации нет.
По результатам морфометрии в контрольной группе животных насчитывалось 39±7 крупных ядер и 84±12,2 мелких ядер в полях зрения, 0,6±0,5 клеточных скоплений (заместительная соединительная ткань). Коррекция мексидолом снизила число крупных ядер
на 31%, а количество мелких ядер увеличилось на 15,3% по отношению к контролю, число клеточных скоплений не изменилось. Коррекция 3-оксипиридина ацетилцестеинатом привела к увеличению количества крупных ядер на 15% и уменьшению числа мелких на 24% по отношению к контролю, число клеточных скоплений на 67% меньше, чем в контроле. На фоне применения амбиола количество крупных ядер увеличилось на 64% по сравнению со 2-ой группой животных, а число мелких ядер уменьшилось на 43% к контролю, скоплений клеточных элементов не выявлено.
У интактных животных относительная масса легких составила 0,5±0,2 % от общей массы тела. При макроскопическом осмотре легочная ткань розового цвета, воздушность в норме, висцеральная плевра блестит на свету. У животных 2-й серии отмечено увеличение относительной массы легких на 92%. При макроскопическом осмотре: окраска легких красноватая, размер увеличен, у части животных при разрезе выражено выделяется пенистая мокрота. Гистологическая характеристика: поперечный размер альвеоцитов увеличен, имеются видимые участки повышенной оксифильности цитоплазмы. В легочной ткани имеются очаговые ателектазы и дистелектазы, явление острой альвеолярной эмфиземы, выраженная диффузная клеточная инфильтрация, отек межуточной и альвеолярной ткани, заметны полнокровные сосуды с единичными внутриальвеолярными кровоизлияниями.
Относительная масса легких животных из 3-й группы уменьшилась на 26% сравнительно с контролем. Макроскопически висцеральная плевра тусклая, воздушность нормальная. Гистологически выявляются единичные очаги дистелектазов, отмечается оксифильная окраска цитоплазмы клеток, сниженная по отношению к контролю интенсивность межуточного отека, уменьшение клеточной инфильтрации и исчезновение альвеолярного отека, отсутствие кровоизлияний.
Относительная масса легких крыс из 4-й серии уменьшилась сравнительно с контролем на 28%. При осмотре воздушность легочной ткани в норме, висцеральная плевра отражает свет. Микроскопическая картина: ячеистая структура альвеол не нарушена, отсутствуют клеточная инфильтрация, отек тканей и кровоизлияния. У животных 5-й группы отмечено уменьшение относительной массы легких по отношению к контролю на 27%, макро- и микроскопические характеристики сходятся с таковыми у предыдущей серии животных.
У животных 1-й группы относительная масса печени составляет 3,2±0,2 % от общей массы тела. Макроскопически цвет печени красно-коричневый, ее покрывает блестящая висцеральная брюшина. Относительная масса печени у крыс 2-й серии достоверно увеличилась на 46% (ри<0,05). При макроскопическом осмотре поверхность печени мутная, цвет бледно-коричневый. Микроскопическая характеристика: дольчатое строение выражено
неудовлетворительно, цитоплазма гепатоцитов зернистая, клетки подвержены гидропической дистрофии, выражен межуточный отек, встречаются участки клеточной инфильтрации ткани, центральная вена полнокровна и расширена, в дольках печени наблюдается центральный некроз, а также имеются участки печеночной ткани с некрозом линейного характера.
Относительная масса печени животных 3-й серии стала меньше на 11,5% достоверно к контролю. Макроскопически цвет органа красно-коричневый, висцеральная брюшина мутновата. Микроскопическая картина: зернистость цитоплазмы клеток сохранилась, межуточный отек ткани выражен меньше, чем в предыдущей серии, сохранена клеточная инфильтрация, центральные вены полнокровны. Отсутствуют гепатоциты с гидропической дистрофией, и участки некротизированной ткани печени.
При сравнении с контролем у животных 4-й серии выявлено достоверное уменьшение относительной массы печени на 26% (рк<0,05). При осмотре цвет печени красно-коричневый, поверхность блестящая, края ровные. Микроскопическая картина: дольчатое строение ткани хорошо выражено, цитоплазма не зернистая, нет признаков гидропической дистрофии и разрушения гепатоцитов, центральные вены долек менее расширены, нет межуточного отека, встречаются единичные участки клеточной инфильтрации.
В 5-й группе исследуемых животных уменьшение относительной массы печени по отношению к контрольной группе составило 13%. Макроскопический осмотр: ткань печени красно-коричневого цвета, поверхность тусклая. Результаты микроскопического исследования сходны с результатами 3-й серии крыс.
Выводы. В данном исследовании мексидол в дозе 25 мг/кг, амбиол в дозе 17 мг/кг и 3-оксипиридина ацетилцистеинат в дозе 25 мг/кг способствуют значительному улучшению состояния исследуемых органов по данным микроскопического исследования. Обладая ингибирующим влиянием на процессы ПОЛ и развитие ОС, данные вещества эффективно защищают сердце и «органы-мишени» от повреждения и развития в них застойного полнокровия.
Данные соединения оказывают неодинаковый цитопротективный эффект. Так, Амбиол в суточной дозе 17 мг/кг показал наибольшую кардиопротективную способность, по сравнению с 3-оксипиридина ацетилцистеинатом и мексидолом, замедляя ремоделирование ультраструктуры сердца.
По данным эксперимента, 3-оксипиридина ацетилцистеинат в суточной дозе 25 мг/кг, по отношению к мексидолу и амбиолу, обладает более выраженным гепато- и пульмопротекторным эффектом, уменьшая в этих органах застойные явления.
Мексидол в суточной дозе 25 мг/кг, обладая цитопротективным действием по отношению к исследуемым тканям, по сравнению с остальными соединениями, оказался менее эффективным при ХСН.
ЛИТЕРАТУРА
1. Starodubov V. I. The burden of disease in Russia from 1980 to 2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016 // Lancet. — 2018. — Vol. 392 (10153). — P. 1138-1146.
2. Гарганеева А. А., Бауэр В. А., Борель К. Н. Пандемия XXI века: хроническая сердечная недостаточность бремя современного общества. Эпидемиологические аспекты (обзор литературы) // Сибирский медицинский журнал. — 2013. — № 29 (3). — С. 8-12.
3. Оковитый С. В., Суханов Д. С. Антигипоксанты в современной клинической практике // Клиническая медицина. — 2012. — № 90 (9). — С. 63-68.
4. Фролова Э. Б., Яушев М. Ф. Современное представление о хронической сердечной недостаточности // Вестник современной клинической медицины. — 2013. — № 2. -С. 87-93.
5. Сторожаков Г. И., Эттингер О. А. Поражение печени при хронической сердечной недостаточности // Сердечная недостаточность. — 2005. — № 1. — С. 28-32.
6. Bhogal R. H., Curbishley S. M., Weston C. J. Reactive oxygen species mediate human hepatocyte injuri during hypoxia|reoxygenation // Liver Transpl. — 2010. — Vol. 6. -P. 1303-1313.
7. Жиляева Ю. А., Михин В. П. Состояние параметров перекисного окисления липидов крови и эластических свойств сосудистой стенки у больных ишемической болезнью сердца на фоне терапии дженерическими статинами // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». — 2013. — № 4. — С. 66-72.
Посев мокроты и трахеобронхиальных смывов на микрофлору с определением чувствительности к антимикробным препаратам и микроскопией мазка
Исследуемый материал Мокрота, промывные воды бронхов или трахеи
Бактериологический диагноз инфекционных поражений дыхательных путей и обоснование рациональной антибиотикотерапии.
Диагностика и лечение лёгочной патологии основана на многих специальных методах исследования. Важнейшим из них является микробиологический метод. Он необходим при дифференциальной диагносте пневмоний (пневмококковая, стафилококковая, стрептококковая и др.), абсцесса лёгких, хронических обструктивных заболеваний лёгких, бронхоэктазов. Только микробиологический диагноз позволять обосновать действительно рациональную терапию и излечить больного.
Выделяемые возбудители: этиологически значимые — H. influenzae, S. pneumoniae и M. catarrhalis, грамотрицательные бактерии семейства Enterobacteriaceae, P. aeruginosa, S. aureus (включая MRSA), S. pyogenes, Acinetobacter sp., грибы рода Candida.
Мокрота, проходя через верхние дыхательные пути и полость рта, может контаминироваться вегетирующей в них микрофлорой, это могут быть зеленящие стрептококки (S. viridans group), стафилококки (S.еpidermidis), непатогенные нейссерии (Neisseria sp.), непатогенные дифтероиды (Corynebacterium sp.), Lactobacillus sp., Candida sp. и некоторые другие.
Обращаем внимание на необходимость приобретения стерильного контейнера для сбора мокроты или других биологических жидкостей, которые рекомендуем заранее приобрести в любом медицинском офисе ИНВИТРО под залог. Возврат залоговых средств осуществляется при сдаче анализа и при условии наличия чека за внесение залога.
Литература
- Беркоу Р. (Ред.). Руководство по медицине, т. I М. «Мир», 1997. 1045 с.
- Приказ МЗ СССР от 22 апреля 1985 г. № 535 Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений.
- Энциклопедия клинических лабораторных тестов под ред. Н.У. Тица. Издательство «Лабинформ» — М. — 1997 — 942 с.
- Nightingale C. et al./ Antimicrobial Pharmacodynamics in Theory And Clinical Practice/2006/ M.Dekker inc./ 550 ps.
Микроскопическая картина крови — это… Что такое Микроскопическая картина крови?
- Микроскопическая картина крови
Микроскопическая картина крови
– крупного рогатого скота (I), верблюда (II), лошади (III), овцы (IV), свиньи (V), собаки (VI): 1– сегментоядерный базофил, 2– палочкоядерный эозинофил (у верблюда патологическая форма), 3– сигментоядерный эозонофил, 4– юный нейтрофил (у верблюда форма, переходная между миелоцитом и юным нейтрофилом), 5– палочкоядерный и 6,7– сигментоядерные нейтрофилы, 8– моноцит, 9– большой, 10– средний, 11– малый лимфоциты, 12– тромбоциты, 13– эритроциты, 14– ядерный эритроцит (у верблюда), 15– палочкоядерный базофил, 16– базофильный миелоцит, 17– юный базофил, 18– юный эозинофил, 19– миелоцит.
См. Кровь
Микроскопическая картина крови
— кошки (VII), кролика (VIII), курицы (IV), индейки (X), гуся (XI), утки (XII): 1- сегментоядерный базофил, 2- палочкоядерный эозинофил, 3- сегментоядерный эозинофил, 4- юный нейтрофил, 5- палочкоядерный и 6- сегментоядарный нейтрофилы, 8- моноцит, 9- большой, 10- средний, 11- малый лимфоциты, 12- тромбоциты, 13- эритроциты, 15- палочкоядерный базофил, 16- базофильный миелоцит, 17- юный базофил,18- юный эозинофил, 19- миелоцит, 20- эозинофильный миелоцит, 21- полихроматофильный эритроцит, 22- полихроматофильный эритробласт (у кролика).
Кровь
Ветеринарный энциклопедический словарь. — М.: «Советская Энциклопедия». Главный редактор В.П. Шишков. 1981.
- Патологоанатомические изменения органов свиней при классической чуме
- Гематологические и гистологические изменения при лейкозе крупного рогатого скота
Смотреть что такое «Микроскопическая картина крови» в других словарях:
КРОВЬ — Микроскопическая картина крови крупного рогатого скота, верблюда, лошади, овцы, свиньи, собаки. Микроскопическая картина крови крупного рогатого скота (I>>), верблюда (II), лошади (III), овцы (IV), свиньи (V), собаки (VI): 1 … … Ветеринарный энциклопедический словарь
Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе человека и животных; обеспечивает жизнедеятельность клеток и тканей и выполнение ими различных физиологических функций. Одна из основных функций К. транспорт газов (O2 от органов… … Большая советская энциклопедия
ОСТИТ ДЕФОРМИРУЮЩИЙ — (ostitis deformans), б нь Педжета, заболевание костной системы, впервые описанное подробно в 1876 г. англ. врачом Джемсом Педжетом (James Pa get) под названием «osteitis deformans». Изменения при О. д. выражаются в деформации костей и … Большая медицинская энциклопедия
ШОК — (от англ. shock удар, потрясение). Дать точное определение Ш. трудно, т. к. этим термином нередко обозначаются разные состояния организма различного этиологического происхождения. Так напр. говорят о Ш. травматическом, Ш. операционном (по… … Большая медицинская энциклопедия
КАПИЛЯРОСКОПИЯ — КАПИЛЯРОСКОПИЯ, методика исследования капиляров и капилярного кровообращения в коже живого человека. Впервые Гю тер (Hitter) в 1879 г. указал на возможность исследования капиляров в слизистой оболочке нижней губы человека. В 1911 году В. Ломбард… … Большая медицинская энциклопедия
Амилоидоз — У этого термина существуют и другие значения, см. Амилоид. Амилоидоз … Википедия
SCAPULA ALATA — SCAPULA ALATA, крыловидная лопатка, признак, указывающий на слабость мышц, фиксирующих лопатку относительно грудной клетки; он состоит в том, что лопатка принимает крыловидное положение, медиальный край и особенно нижний угол ее отстает от… … Большая медицинская энциклопедия
СИФИЛИС — СИФИЛИС. Содержание: I. История сифилиса……………515 II. Эпидемиология……………..519 III. Социальное значение сифилиса……..524 IV. Spirochaeta pallida ………….,, 527 V. Патологическая анатомия………..533 VІ.… … Большая медицинская энциклопедия
МАТКА — (uterus), орган, являющийся источником менструальной крови (см. Менструация) и местом развития плодного яйца (см. Беременность, Роды), занимает центральное положение в половом аппарате женщины и в тазовой полости; лежит в геометрическом центре… … Большая медицинская энциклопедия
ФАЛЛОПИЕВЫ ТРУБЫ — (маточные) (tubae uterinae Fallopii, s. salpinges), или яйцепроводы (oviducti) представляют собой парные, длиной в 10 12 см (минимум 7 см, максимум 19,5 см, по Bischoff y), примерно цилиндрической формы мышечные трубки, непосредственно отходящие… … Большая медицинская энциклопедия
Цитолитический вагиноз
Зуд жжение и выделения наиболее частые жалобы женщин на приеме у гинеколога, причинами влагалищных выделений являются трихомониаз, бактериальный вагиноз и дрожжевой кольпит – в этих случаях лечение эффективно и повторение симптомов не частое.
В некоторых случаях эффекта от лечения нет. Это происходит по причине увеличения количества лактобактерий (нормальной микрофлоры влагалища) и снижению рН влагалища. Среда становиться кислой и появляются вышеописанные жалобы. Это называется неинфекционный, цитолитический вагиноз или лактобациллез.
Причины появления.
Достоверные причины, ведущие к развитию цитологического вагиноза, до сих пор до конца не изучены. Чаще всего возникновение цитолитического бактериального вагиноза связывают с:
1. Регулярным использованием ежедневных прокладок
2. Мыла, гели для интимной гигиены также могут провоцировать заболевание
3. Использование спермицидных средств
4. спринцевание
5. Частая смена партнеров
6. Некоторые источники указывают на сезонность возникновения проявлений осень, весна
Для цитолитического вагиноза характерно:
- зуд;
- чувство «жжения» и «горения» влагалища и вульвы;
- крошкообразные белые «творожистые» выделения;
- отсутствие эффекта от обычного лечения бактериального вагиноза;
- нарушение мочеиспускания;
- боль в области малого таза;
- часто обострение возникает в период второй фазы цикла.
Диагностируется цитолитический вагиноз только по микроскопической картине ( мазок на флору).
Критериями постановки диагноза являются:
- Жалобы
- Отсутствие Trichomonas, Gardnerella или Candida на мазке на флору
- Увеличение числа лактобактерий
- Небольшое количество лейкоцитов
- Признаки цитолиза в мазке.
- рН между 3,5-4,5.
Если у Вас есть какие-либо из вышеперечисленных симптомов, и нет эффекта от лечения противогрибковыми препаратами обратитесь к гинекологу.
Обращаясь в клинику БалтМед на Васильевском, Вы гарантированно получите верные результаты диагностики и, следовательно, правильное лечение.
Будьте здоровы!
деталей раскрыты с помощью расширенного SEM
© Hitachi High-Technologies
Очаровательно разнообразная деталь бронхиальной эпителиальной поверхности крысы. Длинные, похожие на волосы структуры, известные как ресничные клетки, важны для механизмов самоочищения бронхов. Большие круглые экструзии, известные как бокаловидные клетки, выделяют слизь для улавливания пыли, аллергенов и патогенов. Меньшие округлые выступы представляют собой щеточные клетки — хемосенсоры, обнаруживающие раздражители.Этот тип визуализации использовался для изучения воздействия малярии и курения на легкие.
техническое примечание
Это изображение было снято при 10 кВ, средней настройке из трех вариантов напряжения ускорения на TM4000. Настройка определяет глубину проникновения электронов в поверхность образца. (Модель SEM: TM4000)
© Hitachi High-Technologies
Это изображение показывает 50 мкм поверхности солнечной панели и выделяет пирамидальные структуры, которые помогают улавливать свет и уменьшать отражение.Исследователи фотоэлектрических систем ищут способы оптимизировать текстуру этих поверхностей, поскольку форма, размер и однородность пирамид влияют на оптическое отражение и захват энергии.
Техническая записка
Ускоряющее напряжение SEM контролирует, насколько глубоко электроны проникают в образец. Чем выше ускоряющее напряжение, тем глубже проникают электроны. При более высоких напряжениях ускорения ультраструктурная информация из более глубоких слоев может повлиять на вид морфологии поверхности.Это изображение было получено при относительно низком ускоряющем напряжении 5 кВ. (Модель SEM: FlexSEM 1000 II)
© Hitachi High-Technologies
Пчелиная голова диаметром 2 мм. Медоносные пчелы были предметом интенсивных исследований, поскольку их численность сокращается из-за распространения клещей варроа ( Varroa destructor и V. jacobsoni ). Клещ прикрепляется к личинкам улья или к телу пчелы и ослабляет личинок или пчел, высасывая их жирные тела. Симптомы включают низкую массу тела и деформированные крылья, оба из которых были изучены с помощью СЭМ-изображений.
Техническая нота
С помощью сканирующего электронного микроскопаможно достичь более высокого разрешения и увеличения, чем с помощью диссекционных микроскопов. Образец на приведенном выше изображении был относительно неизменным, так как он был получен в условиях низкого вакуума, что не требует, чтобы образец был обезвожен, заморожен или химически зафиксирован, в отличие от других типов SEM. Сканирующая электронная микроскопия в низком вакууме защищает образцы и оптимизирует процесс визуализации, что является преимуществом для исследований, включающих повторяющийся фенотипический анализ насекомых, таких как таксономические исследования, количественные генетические исследования и скрининг мутантов.(Модель SEM: TM4000)
© Hitachi High-Technologies
Так выглядит 20 мкм тональная основа из индустрии макияжа. Типичный продукт, подобный этому, содержит от 15 до 50 ингредиентов. Наиболее распространенными минералами, используемыми в качестве основы для основы, являются слюда, оксихлорид висмута, диоксид титана и оксид цинка. Сферы здесь, вероятно, представляют собой кремнезем, который действует как агент, предотвращающий слеживание, наполнитель, замутнитель и суспендирующий агент. Кремнезем также обычно поглощает пот и масло, уменьшает отражение света и улучшает растекаемость.
Техническая нота
По мере того, как SEM становятся все более компактными и простыми в использовании, эта технология широко применяется в косметической и медицинской промышленности. (Модель SEM: TM3030)
© Hitachi High-Technologies
Раковина морского морского ушка, состоящая из плиток карбоната кальция или мела толщиной 0,5 мкм, скрепленных между собой белковым покрытием. Вся структура в 3000 раз более устойчива к разрушению, чем один кристалл карбоната кальция.Это свойство обусловлено положительным зарядом белкового покрытия, которое связывается с отрицательным зарядом гексагональных плиток из карбоната кальция. Это связывание достаточно слабое, чтобы слои могли немного раздвигаться, чтобы поглотить энергию удара. Материаловеды, заинтересованные в биомимикрии, стремятся воспроизвести эту структуру для создания более прочных материалов.
Техническая нота
СЭМимеют большую глубину резкости, чем оптические микроскопы, что облегчает ученым определение структуры всего образца с высокой шероховатостью поверхности.(Модель SEM: FlexSEM 1000 II)
© Hitachi High-Technologies
Сплав, поглощающий водород, увеличен в 30 000 раз. Сплавы-аккумуляторы водорода — это металлические материалы, которые могут обратимо поглощать и выделять водород из газовой фазы или электрохимически. Эти сплавы уже используются в электродах, особенно в электромобилях, чтобы улучшить характеристики и избежать использования обычных альтернативных материалов, содержащих токсичный свинец или кадмий, поскольку они могут вымываться на свалку.
Техническая нота
Растущая простота получения изображений с помощью SEM недавно привела к расширению его использования для контроля качества электронных компонентов. (Модель SEM: FlexSEM 1000 II)
© Hitachi High-Technologies
Изображение области 300 мкм пейеровского пятна, небольшого образования лимфатической ткани. Эти пятна встречаются в основном в подвздошной кишке тонкой кишки и важны для функционирования иммунной системы.Они также играют роль в определении того, с какими веществами следует обращаться как с чужеродными для кишечника, хотя этот процесс еще мало изучен.
Техническая нота
Условия низкого вакуума FlexSEM 1000 II позволяют наблюдать за медицинскими образцами, содержащими воду или масло, без предварительной обработки. (Модель SEM: FlexSEM 1000 II)
© Hitachi High-Technologies
Изображение области плесени размером 100 мкм со спорангием, ее основным репродуктивным органом.После высвобождения, если маленькие круглые споры на изображении окажутся в оптимальном положении, они отрастут корневые структуры, известные как гифы, и вызовут больше плесени. Эта плесень выросла на хлебе.
Техническая нота
Исследователи пищевых продуктов, желающие изучить процессы стерилизации, могут сравнить состояние спор и плесени до и после стерилизации. Исследователи и отраслевые эксперты ищут лизис (дезинтеграцию) или наличие живой плесени на продуктах питания или упаковке. (Модель SEM: TM3030)
© Hitachi High-Technologies
Тучная клетка, полученная при увеличении 15000.Эти клетки представляют собой тип лейкоцитов, обнаруженных в соединительной ткани. Маленькие сферические формы на этом изображении содержат химические медиаторы, включая гистамин и гепарин. Они играют ключевую роль в реакциях иммунной системы. Когда тучная клетка активируется во время аллергической реакции или в ответ на повреждение или воспаление, эти медиаторы высвобождаются в ткани.
Техническая нота
Это изображение, созданное с использованием ускоряющего напряжения 10 кВ, подобное тому, которое используется для изображения бронхов крысы, но это изображение имеет более чем двукратное увеличение.(Модель SEM: TM4000)
© Hitachi High-Technologies
Изображение области водопоглощающего полимера размером 100 мкм. Эти полимеры используются в чистящих и гигиенических продуктах. СЭМ-изображения можно использовать для измерения того, что происходит с этими молекулами в различных точках насыщения.
Техническая нота
Это изображение было получено при относительно низком напряжении 3 кВ, но FlexSEM 1000 II использует систему Opti-Bias, которая увеличивает ток эмиссии при низких напряжениях ускорения для оптимизации яркости изображения.(Модель SEM: FlexSEM 1000 II)
Этот рекламный ролик подготовлен компанией Nature Research Custom Media для Hitachi High-Technologies. Рекламодатель сохраняет ответственность за содержание. Об этом содержании.
Сравнительное исследование микроскопических изображений, полученных цифровой камерой коробчатого типа, и стандартной камерой для микроскопической фотографии
J Clin Diagn Res. 2014 Октябрь; 8 (10): FC23 – FC26.
, 1 , 2 , 3 и 4Nandini J.Десаи
1 Профессор кафедры патологии, Шри М.П. Медицинский колледж Шаха, Джамнагар, Индия.
Б. Д. Гупта
2 Профессор кафедры судебной медицины, Шри М.П. Медицинский колледж Шаха, Джамнагар, Индия.
Pratik Narendrabhai Patel
3 Научный сотрудник отделения онкопатологии, Гуджаратский научно-исследовательский институт рака, Ахмедабад, Индия.
Вани Сантош Джоши
4 Резидент, отделение патологии, Шри М.Медицинский колледж П. Шаха, Джамнагар, Индия.
1 Профессор кафедры патологии, Шри М.П. Медицинский колледж Шаха, Джамнагар, Индия.
2 Профессор кафедры судебной медицины, Шри М.П. Медицинский колледж Шаха, Джамнагар, Индия.
3 Сотрудник отделения онкопатологии, Гуджаратский научно-исследовательский институт рака, Ахмедабад, Индия.
4 ординатор отделения патологии, Шри М.П. Медицинский колледж Шаха, Джамнагар, Индия.
Автор, отвечающий за переписку. ИМЯ, АДРЕС, ИДЕНТИФИКАТОР ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ АВТОРА-КОРРЕСПОНДЕНТА: д-р Вани Сантош Джоши, 301 / апартаменты Сурамья, колония Тапован, Джамнагар-361008, Индия. Телефон:Поступила в редакцию 27 марта 2014 г .; Изменения запрошены 30 июня 2014 г .; Принято 22 июля 2014 г.
Copyright © 2014 Журнал клинических и диагностических исследованийРезюме
Введение : Получение изображений слайдов, просматриваемых под микроскопом, может иметь неоценимое значение как для диагностики, так и для обучения.Их можно переводить между высокотехнологичными больницами для дальнейшей консультации и оценки. Но стандартный блок камеры для микроскопической фотографии (MPCU) (MIPS-Microscopic Image projection System) дорог и недоступен в условиях нехватки ресурсов.
Целью нашего исследования было найти сопоставимый и более дешевый альтернативный метод микрофотографии.
Материалы и методы : Для этого исследования мы использовали камеру NIKON Coolpix S6150 (цифровую камеру коробчатого типа) с микроскопом Olympus Ch30i и флуоресцентным микроскопом.
Результаты : Мы получили сопоставимые результаты для получения изображений световой микроскопии, но результаты не были столь же удовлетворительными для флуоресцентной микроскопии.
Заключение : Цифровая камера коробчатого типа является сопоставимой, менее дорогой и удобной альтернативой микроскопической фотокамере.
Ключевые слова: Цифровая камера коробчатого типа, MPCU (MIPS), Микрофотография
Контекст
Микроскопия — это основной важный метод, который используется в лабораториях патологии и микробиологии для диагностических и исследовательских работ [1,2].Появление цифровых изображений повысило роль микроскопии в академической и исследовательской областях, а также для консультации и оценки слайдов [1,2]. Получение изображений слайдов, просматриваемых под микроскопом, может иметь неоценимое значение как для диагностики, так и для обучения. Их можно передавать в технологически передовые больницы для дальнейшей консультации и оценки [2,3].
Для фотографирования с помощью микроскопа обычно требуется специально адаптированный микроскоп с портом для камеры, специализированная камера, адаптер для подключения камеры к порту и компьютерная система [3,4].Во многих местах это необходимое оборудование либо недоступно, либо недостаточно портативно. Его сложно разместить в каждом микроскопе, а также недоступно для отдельного прибора во всех отделах лаборатории, особенно в развивающихся странах [1–3].
Появление доступных по цене компактных цифровых камер коробчатого типа с дисплеями, которые точно отражают изображение, видимое через объектив камеры, сделало возможным упрощенный метод фотографирования через микроскоп [1,2]. Практически любая комбинация светового микроскопа и цифровой камеры коробчатого типа с оптическим зумом (в том числе некоторых камерофонов) может использоваться без необходимости в специализированном оборудовании [1,2].
Цели
Найти альтернативный метод микрофотографии в условиях нехватки ресурсов.
Сравнение между цифровой камерой коробчатого типа и стандартной камерой для микроскопической фотографии.
Материалы и методы
Когда мы пытались сделать микрофотографию, мы обнаружили, что наша система микрофотографии (MIPS) по какой-то причине недоступна. На тот момент была доступна цифровая камера коробчатого типа (Nikon Coolpix S6150).Мы использовали его и сделали микрофотографии.
1. Цифровая камера коробчатого типа [&]
С фокусным расстоянием 5,0 — 35,0 мм и диафрагмой f / 3,7 — f / 5,6
Зум — 7-кратный оптический зум, 4-кратный цифровой зум
Разрешение — 16 мегапикселей
ЖК-экран — 3-дюймовый сенсорный экран
ПРИЗ — руп. От 6500 до 8500 0 только
2. Микроскоп
Компания — Olympus
Модель — Ch30i
Тип — бинокулярный или тринокулярный микроскоп, объектив iromaticE
- — бинокулярный или тринокулярный микроскоп, Olympus
—
Окуляр — Olympus iCWHK10x LB, широкое поле зрения, с противогрибковым покрытием.
Источник света — Встроенное основание осветителя 6 В, 20 Вт с галогенной лампой
Для цифровых фотографий образцов, визуализированных с помощью светового микроскопа, мы использовали следующую технику:
Используя микроскоп, мы изучил слайд и выбрал интересующую область и требуемое увеличение.
Мы настроили источник света, чтобы получить адекватную интенсивность света.
Затем мы отрегулировали фокус, чтобы добиться максимальной четкости изображения.
Мы прижали объектив камеры к окуляру микроскопа. (При этом на ЖК-экране камеры будет виден небольшой кружок света) [,].
Прижмите объектив камеры к окуляру микроскопа
На ЖК-экране камеры будет виден небольшой кружок света
Функция масштабирования камеры использовалась для увеличения размера круга по мере необходимости.Самым сложным шагом было перемещение объектива камеры на небольшое расстояние через окуляр для центрирования круга. Затем автофокус камеры саморегулируется, чтобы получить четкое изображение.
Камера держалась очень неподвижно, была сделана фотография, а изображение изучено, чтобы убедиться, что оно удовлетворительное.
3. Стандартная камера для микроскопической фотографии [].
Стандартный микроскоп для фотоаппарата,
Через некоторое время наш MIPS стал доступен, и мы также сделали микрофотографии с помощью этой системы, которая включает:
Тринокулярный микроскоп Olympus Ch30i (технические характеристики такие же, как указано выше)
Система проецирования изображения для микроскопа (MIPS)
Компания — Magnus
Модель — MIPS-USB 2.0
ПЗС-датчик — 1/4 ”ПЗС с межстрочной передачей
Активные пиксели (Г x В) — 752 x 582 (PAL)
Рекомендуемые характеристики ПК — Intel Pentium P IV 2,0 ГГц или лучше с минимум 256 МБ ОЗУ, 20 ГБ жесткого диска, порты USB 2.0 Операционная система Windows XP
Источник питания — 5 В постоянного тока через шину USB
ПРИЗ — руп. 30,000 — 40,000
Компьютерная система, совместимая с MIPS
Результаты
Микрофотографии были сделаны с разными линзами объектива (10x, 40x и 100x) светового микроскопа с использованием обеих систем в различных препаратах слайдов (влажное крепление подготовка кала, мазка периферической крови, гистохимических пятен — H&E, PAS), а затем перенос на портативный компьютер для редактирования с помощью программного обеспечения для редактирования фотографий PICASA.Оба набора фотографий сравнивали друг с другом.
Изображения, снятые даже недорогой цифровой камерой коробчатого типа, давали великолепные изображения, качество которых было сравнимо с дорогой камерой, специально разработанной для микроскопа (MIPS — система USB) [,,,,,,,,,,, и ].
Пятно HE, поле 10x, цифровая камера коробчатого типа,
Пятно HE, поле 10x, MIPS,
Пятно HE, поле 40x, цифровая камера коробчатого типа
Пятно HE, поле 40x, MIPS,
Пятно PAS, 10-кратное поле, цифровая камера коробчатого типа,
PAS-пятно, 10-кратное поле, MIPS,
PAS-пятно, 40-кратное поле, цифровая камера коробчатого типа
PAS-пятно, 40-кратное поле, MIPS
Полевое пятно, 10-кратное поле, прямоугольное цифровое камера
Пятно поля, поле 10x, MIPS
Пятно поля, поле 40x, цифровая камера коробчатого типа
Пятно поля, поле 40x, MIPS
Мокрое крепление, поле 40x, цифровая камера коробчатого типа
Мокрое крепление, поле 40x , MIPS
H&E Stain
Микрофотография цифровой камерой коробчатого типа и микрофотография MIPS
[,] (10x полей) и [,] (40x полей)
PAS Stain
Цифровая камера коробчатого типа и микрофотография b y MIPS
[,] (10x полей) & [,] (40x полей)
Периферийный мазок (пятна полей)
Микрофотография цифровой камерой коробчатого типа по сравнению с микрофотографией MIPS
[,] ( 10x полей) & [,] (40x полей)
Исследование кала (слайд с влажным креплением)
Микрофотография цифровой камерой коробчатого типа по сравнению с микрофотографией MIPS [,].
Флуоресцентная микроскопия
Мы также пытались получить изображения гистопатологических препаратов, окрашенных акридиновым оранжевым пятном, под флуоресцентным микроскопом с помощью цифровой камеры коробчатого типа, но результаты были неудовлетворительными, как при методе световой микроскопии [,].
Акридиновый оранжевый, флуоресцентная микроскопия, цифровая камера коробчатого типа
Акридиновый оранжевый, флуоресцентная микроскопия, MIPS
Микрофотография цифровой камерой коробчатого типа по сравнению с микрофотографией MIPS.
Обсуждение
Представленный метод получения микроскопических изображений недорогой коробчатой цифровой камерой не нов. Он уже разработан различными авторами [1–7]. Но он все еще находится в стадии разработки. Настоящим мы подтвердили, что это простой, экономичный и практичный метод. Мы упомянули детали как цифровой камеры коробчатого типа, так и стандартной камеры для микроскопической фотографии (MIPS), для сравнения, которые не приводятся в некоторых справочных исследованиях.
Ранее работники использовали различные инструменты для микрофотографии, такие как использование бумажной гильзы между окуляром микроскопа и объективом камеры [2]. Однако нам не потребовались бумажная втулка или переходная трубка такого типа, и результаты также были хорошими [&]. Точно так же Беллина Л. и др. [5] получали изображения, просто поднося линзу камеры мобильного телефона к окуляру микроскопа без использования какой-либо гильзы или адаптера.
В этой технике можно использовать большинство моделей световых микроскопов и цифровых фотоаппаратов коробчатого типа и даже некоторых камерофонов.Преимущество цифровой камеры или камеры мобильного телефона заключается в ее доступности и доступности, что позволяет использовать ее по мере необходимости. При этом удобно носить с собой на разных площадках [1,3].
Этой технике быстро научиться, и ее легко выполнять. Студенты-выпускники, которые проводят исследования и для которых ресурсы обычно скудны, а также аспиранты также могут использовать такой простой и доступный метод в своей области интересов. Записанные таким образом изображения могут быть воспроизведены в их диссертациях или диссертациях [1].Это также позволяет накапливать библиотеку клинических изображений, актуальных для данной местности, для использования в обучении сотрудников лабораторий и врачей, а также для документации в исследованиях [3]. Многие исследователи считают этот метод очень полезным методом диагностики малярии и туберкулеза в периферийных или отдаленных районах [6,7].
Можно сказать, что использованный нами метод имеет определенные ограничения; поскольку он не дал полезных цифровых изображений с помощью флуоресцентной микроскопии.
Тем не менее, этот простой экономичный метод захвата точечных изображений весьма полезен и должен поощряться в условиях ограниченных ресурсов или отдаленных районах, где его можно использовать для помощи в диагностике и может быть чрезвычайно полезным для обучения с целью улучшения качества изображения. диагностика и академики.
Примечания
Финансовые или другие конкурирующие интересы
Нет.
Список литературы
[1] Рой Р.К., Дадарья С. Использование цифровой камеры в клинической микробиологической лаборатории: академический и диагностический инструмент. Международный журнал биомедицинских и передовых исследований. 2012; 3 (5): 423–24. [Google Scholar] [2] Ахер А., Каоре Н. Применение камерофонов для получения микроскопических изображений. Журнал последних достижений прикладных наук. 2010; 25: 5–7. [Google Scholar] [4] Рост FWD, Oldfield RJ.Фотография с микроскопом. Кембридж: Издательство Кембриджского университета; 2000. Микрофотография с ограниченным бюджетом. [Google Scholar] [5] Беллина Л., Миссони Э. Мобильные сотовые телефоны (М-телефоны) в телемикроскопии: повышение связи между изолированными лабораториями. Диагностическая патология. 2009; 4:19. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] [6] Зимич М., Коронела Дж., Гилмана Р. Х., Луна С. Г., Curiosod WH, Мур DAJ. Можно ли использовать возможности мобильных телефонов для улучшения диагностики туберкулеза в развивающихся странах? Труды Королевского общества тропической медицины и гигиены.2009; 103: 638–40. [PubMed] [Google Scholar] [7] Годсе К.С., Паткар С., Набар Н.С., Амонкар А.Дж., Вайдья Р.А., Раут А.А. и др. Микрофотография с помощью мобильной камеры: простой, но элегантный метод теледиагностики малярии. JK Science. 2008. 10 (3): 155–56. [Google Scholar]Microscopic Image — обзор
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изображения в световом микроскопе: Фотографии полированных поперечных сечений сталей, вырезанных параллельно канавкам, до и после экспонирования, показаны на рис.1. Неоткрытые стальные поверхности были протравлены CuCl 2 , чтобы сделать морфологию видимой. На открытых сечениях видно направление прокатки без травления, т. Е. Оболочки сосредоточены вдоль канавок. Температура нагрева 500 ° C в течение 1000 часов выдержки намного ниже температуры приготовления или отжига, поэтому эффект отпуска не достигается.
РИСУНОК 1. Микрофотографии полированных поперечных сечений ферритных / мартенситных сталей до и после испытания. Слева: натуральная твердая сталь в состоянии поставки, протравленная CuCl. 2 справа: после воздействия Pb17Li, 500 ° C, 1000 ч, без травления.
Коррозионное воздействие проявляется только на N 400 с высоким содержанием Ni на глубине до нескольких мкм.
Сканирующая электронная микроскопия: Вторичные электронные изображения поперечных сечений, не представленные здесь, также показали гладкие поверхности без видимого коррозионного воздействия, даже для стали N 400. При просмотре Cr от EDAX на линейном сканировании, он казался истощенным к поверхности. До сих пор в литературе не сообщалось об элементном обеднении ферритов Pb17Li. Поэтому возникли сомнения в том, что процедура химического растворения для удаления Pb17Li с поверхности ответственна за обеднение Cr, особенно с учетом того, что Pb, который, как ожидалось, проникал в сталь, поскольку противодействие не было обнаружено EDAX.
Были предприняты два шага для изменения возможного обеднения Cr: во-первых, один образец, который еще не был удален из Pb17Li (сталь N 104), был смонтирован, отполирован и проанализирован с Pb17Li, все еще прилипшим к поверхности, что позволило избежать контакта с кислотой. Линейные сканы Pb и Cr этого образца приведены на рис. 2. SEI показывает, что Pb17Li находится в хорошем контакте со стальной поверхностью. Pb ограничен эвтектическим слоем без видимой диффузии в сталь. По оценкам EDAX, содержание свинца в стали в стали составляет более 0,5%, что не очень чувствительно.Во-вторых, был применен оптический спектроскопический метод GDOS, чувствительность которого на 1–2 порядка лучше для большинства металлических элементов. GDOS выполняется распылением площади диаметром 8 мм, т.е. информация получается с гораздо большей площади, чем с помощью SEM.
РИСУНОК 2. Сканирование линий Pb и Cr с помощью SEM / EDAX на стали N104, полированное поперечное сечение, после воздействия Pb17Li, 500 ° C, 1000 часов. (Pb17Li все еще прилипает к поверхности).
Влияние прокатки оказалось незначительным.Профили стальных элементов поверхностей, подвергнутых прокатке параллельно или перпендикулярно, находились в пределах экспериментальной погрешности. Таким образом, измерения, показанные на рис. 3, производятся только с одного направления.
РИСУНОК 3. Профили элементной глубины по GDOS поверхностей из ферритной / мартенситной стали после воздействия Pb17Li, 500 ° C, 1000 часов.
Интенсивность, V, произвольные единицы в зависимости от глубины (анализируемая область диаметром 8 мм)
Профили глубины были измерены для Cr и второстепенных компонентов стали, Pb и Li.Для достижения максимальной чувствительности параметры были установлены на максимальную интенсивность для каждого элемента в каждой стали, вследствие чего интенсивности не обязательно сравнивать между сталями. Однако концентрации обедненных зон могут быть экстраполированы из значений матрицы, как это было сделано для получения чисел, приведенных в таблице 2.
ТАБЛИЦА 2. Концентрации элементов на стальных поверхностях до и после воздействия
мас.% | C | Mn | Cr | Mo | Ni | |
---|---|---|---|---|---|---|
N555 | до | 0,6 | 0,4 | 13,9 | 0,5 905 | |
после | 0,2 | 0,2 | 7 | 0,6 | н.гл. | |
N400 | до | 0,04 | 0,7 | 12,8 | 0,4 | 4,2 |
после | н.ч. | 0,3 | 9 | н.ч. | 0,7 | |
N104 | до | 0,05 | 0,7 | 12,4 | 0,06 | 0,3 |
после | н.ч. | 0,3 | 9 | н.гл. | 0,2 | |
T552 | до | 0,12 | 0,7 | 11,6 | 1,6 | 2,5 |
после | н.ч. | 0,3 | 7 | 1,8 | 0,5 |
н.ч. = без изменений
Из Рис. 3 и Таблицы 2 сделаны следующие наблюдения: Элементарные обеднения появляются на глубине 5–7 мкм, но ни Pb, ни Li не проникли в эту зону, т.е.е. глубинные профили Pb и Li (здесь не показаны) не отличались от фонового шума. Ni обеднен всеми сталями с концентрациями> 0,1% Ni. Mn обеднен до концентрации ≤0,3%. Cr обеднен во всех сталях до концентраций 7–9% с тенденцией к снижению Cr в сталях с более высоким содержанием углерода. Mo , кажется, обогащен сталями с более высоким содержанием углерода. Присутствие Мо с большим сродством к С, по-видимому, приводит к более сильному обеднению хрома в сталях, которые также имеют высокое содержание Мо.Fe обогащен примерно до ≥90%.
Сходный состав поверхностной концентрации элементов всех четырех сталей после воздействия Pb17Li при 500 ° C напоминает состав отложений, описанных Торторелли [10], который обнаружил при самой высокой температуре, 460 ° C, 90% Fe. , 7% Cr и 0,1–0,4% для Mo и Si, кроме 2–3% Ni, из-за аустенитной петли, тогда как при более низких температурах состав легирующих элементов наплавки был совершенно другим. Можно предположить, что отложения выпадают в наиболее термодинамически стабильный состав при данных условиях.Черный сплав с 7–9% Cr, по-видимому, находится в равновесии с Pb17Li при 500 ° C в статических испытаниях, представленных здесь, а также в динамической системе названного автора.
Изображение под микроскопом — обзор
Изображение ПЭМ
Изображение ПЭМ непросто понять при большом увеличении, но световой микроскоп может дать некоторые полезные сведения о причинах этого. В световом микроскопе нет сферической или хроматической аберрации. Это означает, что увеличенное изображение точно отображает по амплитуде и фазе волну, покидающую образец.Фотопластинка или ПЗС-камера не реагируют на фазу, поэтому эта информация, к сожалению, утеряна. Такие изображения называются контрастными изображениями «амплитуды». Цернике обнаружил, что, поместив в линзу объектива четвертьволновую пластину с центральным отверстием для передачи нерассеянных лучей, можно получить изображение, содержащее фазовую информацию (фазово-контрастное изображение).
К сожалению, все попытки создать такую пластину для ПЭМ потерпели неудачу, что вызвало серьезную проблему, поскольку основным механизмом контраста в ПЭМ при высоком разрешении является фазовый контраст, вызванный упругим рассеянием на отдельных атомах.При отсутствии фазовой пластины необходимо найти другие средства для преобразования ее в амплитудный контраст, который может быть записан на флуоресцентном экране или на ПЗС-камере. Сама сферическая аберрация (см. Уравнение [5]) может вносить фазовый переход в волну, покидающую образец. Его также можно устроить так, чтобы получить фазовую пластину в грубом исполнении. Коэффициент сферической аберрации линзы фиксирован, но, немного уменьшив ток возбуждения линзы объектива и, следовательно, его преломляющую способность до так называемой «дефокусировки Шерцера», можно создать своего рода пластину Цернике, которая производит фазовую контрастное изображение в ограниченном, но полезном диапазоне пространственных частот.
Типичная передаточная функция фазового контраста показана на рисунке 2. Это представление характеристик ПЭМ аналогично частотной характеристике звукового сигнала усилителя Hi-Fi. Единицами пространственной частоты здесь являются обратные нанометры (нм -1 ), высокие значения пространственной частоты соответствуют мелким деталям. Кривая показывает, что отклик обычного ПЭМ в режиме высокого разрешения сложен и изначально загадочен. Фактически не передается фазово-контрастная информация большой площади (низкая пространственная частота).Затем имеется плоский участок передаточной функции, передающий детали в диапазоне 1–0,25 нм, после чего контраст падает до нуля. Эта точка известна как «предел интерпретируемого разрешения», в данном случае ∼0,25 нм (4 нм -1 ). За пределами этой точки кривая быстро колеблется по фазе, что делает невозможным визуальную интерпретацию изображения. Тем не менее, эта часть передаточной функции содержит закодированную информацию о более мелких деталях образца. При когерентном освещении сферическая аберрация, в отличие от хроматической аберрации, не уничтожает эту информацию и, следовательно, в принципе может быть восстановлена.
Рис. 2. Типичная передаточная функция фазового контраста ПЭМ 200 кВ с высоким разрешением для LaB 6 и автоэмиссионных пушек. (Перепечатано с разрешения Coene W., Janssen G, Op de Beeck M и Van Dyck D (1992) Восстановление фазы посредством изменения фокуса для сверхвысокого разрешения в полевой эмиссионной просвечивающей электронной микроскопии. Physical Review Letters 69: 3743–3746 © Американское физическое общество. (С любезного разрешения д-ра В. Коэна, Исследовательская лаборатория Philips, Эйндховен)
Огибающая передаточной функции экспоненциально спадает с пространственной частотой, как показано на рисунке 2.Частично это вызвано изменениями энергии электронного пучка, в пределе из-за разброса энергии на катоде пушки. На рис. 2 показана передаточная функция для гексаборида лантана и для ФЭГ, который имеет меньший разброс по энергии. Другой фактор — конечная пространственная когерентность или угловой разброс освещающего луча. Здесь FEG снова набирает очки из-за гораздо более высокой яркости луча (плотности тока на телесный угол). Как только передача падает до уровня случайного шума, информация безвозвратно теряется.Этот важный момент известен как «информационный предел», в данном случае ∼0,125 нм для FEG.
FEG необходим для достижения предела информации с помощью методов декодирования изображения, и аналогично механическая и электронная стабильность должны быть совместимы с этим пределом. С точки зрения оператора, работающего за пределами интерпретируемого предела, более серьезным в отношении сферической аберрации является то, что, хотя мелкие детали остаются достаточно резкими, эта аберрация может кодировать детали изображения.Таким образом, амплитудный контраст ошибочно преобразуется в фазовый и наоборот, что делает задачу интерпретации изображения очень сложной на атомарном уровне и требует обширных проверок моделирования изображения.
К счастью, теперь возможно записывать информацию фазового и амплитудного контраста независимо с помощью голографии электронного луча, изобретенной в 1948 году Д. Габором, но это стало возможным только на атомном уровне благодаря развитию цифровых вычислений в начале 1990-х годов. В форме этого метода, известного как «внеосевая голография», который был успешно применен Х.Лихте и его коллеги из Тюбингенского университета, образец ПЭМ освещается когерентным пучком электронов от ФЭГ. Часть луча не проходит через образец, но действует как опорный луч для определения фазы волны. Два луча объединяются внизу в колонне с помощью бипризмы электронов Френеля, расположенной в плоскости апертуры выбранной области над первым проектором. Формируется внеосевая интерферограмма (голограмма), которая содержит полную информацию по амплитуде и фазе о волне, покидающей образец, включая искажение волнового фронта из-за взаимодействия электрона с образцом, сферическую аберрацию, дефокусировку и т. Д.Голограмма оцифровывается и загружается в компьютер, который корректирует сферическую аберрацию и астигматизм и создает изображения с амплитудой и фазовым контрастом, как это возможно в световом микроскопе, но с атомарным разрешением. Такие изображения являются точной отправной точкой для определения структуры объекта. В настоящее время современные инструменты могут быть легко адаптированы для внеосевой голографии.
В 1992 году У.Коэн и его коллеги из исследовательской лаборатории Philips в Эйндховене и Университета Антверпена (RUCA). Это требует больших компьютерных затрат, но не требует двупризмы или какой-либо модификации колонки ТЕА. Он использует тот факт, что при когерентном освещении отдельные передаточные функции фокальной серии изображений перекрываются и, следовательно, содержат в кодированной форме полную информацию о волне, покидающей образец, не только до интерпретируемого предела разрешения, но вплоть до предела разрешения. информационный предел микроскопа.Используя терминологию радиосвязи, которая дает хорошее представление о методах голографии, основная несущая волна должна быть отделена от двух боковых полос, несущих информацию об образце. В «поточной» голографии, как первоначально было предложено Габором, все три накладываются друг на друга, так что боковые полосы могут мешать друг другу, вызывая серьезные артефакты при реконструкции. Благодаря достижениям в методах программирования теперь можно изолировать оскорбительные нелинейные термины, возникающие при анализе изображений.Введя в программу известный коэффициент сферической аберрации и применив подход наименьших квадратов к набору из шести или семи изображений в серии, оказалось возможным достичь безаберрационного атомного разрешения в серийно выпускаемом ПЭМ 300 кВ. Это большой шаг вперед, поскольку эту процедуру можно выполнить на любом высокопроизводительном ПЭМ, оборудованном камерой CCD.
Используя фазово-контрастное изображение, коррекцию константы сферической аберрации или электронную голографию, разрешение электронного микроскопа с годами было увеличено, чтобы улучшить визуальную интерпретацию изображений.Современное пространственное (точечное) разрешение в ПЭМ ограничено ~ 0,15 нм, хотя сейчас это значение уменьшается из-за недавних улучшений в конструкции микроскопа и компьютерной обработки. Более распространенные специализированные ПЭМ высокого разрешения имеют пространственное разрешение 0,17 нм, в то время как микроскопы общего назначения имеют пространственное разрешение чуть более 0,2 нм.
Со времени работы Крю в начале 1970-х годов и впервые примененной Пенникуком в 1988 году, метод визуализации с контрастом Z представляет собой другой подход к электронной микроскопии с атомным разрешением.Он позволяет создавать «непоследовательные» изображения материалов и обеспечивает напрямую интерпретируемые карты изображений образца в атомном масштабе, на которых более высокие атомные номера ( Z ) отображаются ярче. Контрастное изображение Z получается путем сканирования электронного зонда атомных размеров по образцу и сбора некогерентных электронов, упруго рассеянных под большими углами, с использованием высокоуглового кольцевого детектора темного поля. Рассеянная интенсивность понимается как сумма независимого рассеяния от отдельных атомов, поэтому некогерентные изображения метода контраста Z интерпретируются более прямо с точки зрения типов и положений атомов, поскольку каждое суммирование или интегрирование имеет эффект подавление интерференционного контраста, который имеет тенденцию создавать артефакты изображения в изображениях с фазовым контрастом.Последствия загрязнения и повреждения луча должны быть сведены к минимуму. В 1993 году, после исследований Браунинга и Пенникука, Национальная лаборатория Окриджа (Теннесси, США) приняла первый STEM с контрастом 300 кВ Z , обеспечивающий разрешение 0,13 нм.
Обнародован коронавирус: микроскопические изображения SARS-CoV-2
В феврале, когда новый коронавирус прокатился по Китаю и закрыл целые города, ученый по имени Сай Ли решил нарисовать его портрет.
В то время лучшие снимки, которые кому-либо удавалось сделать, были изображениями с низким разрешением, на которых вирус выглядел как еле различимое пятно.
Доктор Ли, структурный биолог из Университета Цинхуа в Пекине, объединил усилия с вирусологами, которые выращивали вирус в лаборатории биобезопасности в городе Ханчжоу. Эти исследователи обработали вирусы химическими веществами, чтобы обезвредить их, а затем отправили доктору Ли.
Затем доктор Ли и его коллеги сконцентрировали зараженную вирусом жидкость от литра до одной капли.Он мог только надеяться, что они сделали все правильно, и недели работы по созданию этой капли не были потрачены впустую.
«В то время вы не знали, что внутри, — сказал доктор Ли. «Это просто жидкость, правда?»
Взгляд на структуру
Доктор Ли осторожно заморозил каплю за доли секунды. Если он допустит малейшую ошибку, кристаллы льда могут пронзить вирусы, разрывая их на части.
Надеясь на лучшее, доктор Ли поместил кусочек льда в криоэлектронный микроскоп.Устройство стреляло пучками электронов в образец. Когда они отскакивали от атомов внутри, компьютер доктора Ли реконструировал то, что видел микроскоп. Когда фото сформировалось, он опешил.
«Я увидел экран, полный вирусов», — вспоминает доктор Ли.
Криоэлектронное томографическое изображение вирусов SARS-CoV-2, выделенное серым цветом, с компьютерной реконструкцией одного вируса. Сай Ли, Школа естественных наук Университета Цинхуа
Он мог видеть тысячи коронавирусов, упакованных во льду, как мармелад в банке.Они были прекрасно нетронуты, что позволяло ему исследовать детали вирусов размером менее одной миллионной дюйма.
«Я подумал, что я был первым парнем в мире, который увидел вирус в таком хорошем разрешении», — вспоминает доктор Ли.
В течение следующих недель доктор Ли и его коллеги изучали вирусы. Они изучили белки, покрывающие его поверхность, и погрузились в его ядро, где генная цепь вируса была свернута с белками. Снимки напомнили Dr.Ли яиц в гнезде.
Компьютерная реконструкция, наложенная на изображение нескольких вирусов SARS-CoV-2. Сай Ли, Школа естественных наук Университета Цинхуа
Благодаря работе таких ученых, как доктор Ли, новый коронавирус, известный как SARS-CoV-2, больше не является шифром. Они познали это в интимных, элементарных деталях. Они обнаружили, как он использует некоторые из своих белков, чтобы проникнуть в клетки, и как его глубоко скрученные гены управляют нашей биохимией.Они наблюдали, как одни вирусные белки бросают ключи в наши клеточные фабрики, в то время как другие строят рассадники для создания новых вирусов. Некоторые исследователи используют суперкомпьютеры для создания законченных виртуальных вирусов, которые они надеются использовать, чтобы понять, как настоящие вирусы распространяются с такой разрушительной легкостью.
«Этот раз не похож ни на что из нашего опыта, только с точки зрения бомбардировки данными», — сказал Ромми Амаро, вычислительный биолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Зондирование шипа
Ранее в этом году д-р Амаро и другие исследователи обратили большое внимание на белки, называемые шипами, которые исследуют поверхность вируса. Белки-шипы выполняют важную функцию: они захватывают клетки в наших дыхательных путях, чтобы вирус мог проникнуть внутрь. Но вскоре выяснилось, что это неправильное название. Белок-шип не бывает резким, узким или жестким.
Каждый шиповый белок соединяется с двумя другими, образуя структуру, напоминающую тюльпан.Длинный стебель прикрепляет белки к вирусу, а их верхушка выглядит как цветок из трех частей.
Герхард Хаммер, вычислительный биофизик из Института биофизики Макса Планка, и его коллеги использовали метод замороженной микроскопии, чтобы сфотографировать спайковые белки, встроенные в вирусную мембрану. Затем они подсчитали, как атомы в белках толкаются и притягиваются друг к другу. Результатом стал молекулярный танец: белки-шипы вращаются на трех шарнирах.
Имитация четырех протеинов-шипов, каждый из которых изгибается на трех шарнирах.Серен фон Бюлов, Матеуш Сикора и Герхард Хаммер, Институт биофизики Макса Планка
«Вы можете увидеть, как эти цветы колышутся под разными углами изгиба», — сказал доктор Хаммер. «Удивительно иметь такой длинный, тонкий стебель с такой гибкостью».
Сахарный щит
Доктор Хаммер предположил, что гибкость шипа была важна для успеха вируса. Размахивая шипом, он увеличивает вероятность столкновения с белком на поверхности наших клеток, который он использует для прикрепления.
Однако, когда они проносятся вокруг, спайки могут быть атакованы антителами, могущественными солдатами нашей иммунной системы. Чтобы спрятаться, они создают щит из сахара. Молекулы сахара, изображенные на флоте внизу, вращаются вокруг белков и скрывают их от антител.
Спайк-белок слева и защитное покрытие из сахаров справа. Лоренцо Казалино и Зиед Гайеб, Amaro Lab, U.C. Сан Диего.
Небольшой крючок на конце белка-шипа, светло-голубой внизу, иногда поднимается над сахарным щитком.Если он сталкивается с определенным белком на поверхности наших клеток, он запускает серию реакций, которые позволяют вирусу слиться с клеточной мембраной и внедрить свои гены.
Привязка к рецептору ACE2, обозначенному желтым цветом, позволяет коронавирусу проникать в клетки человека. Лоренцо Казалино, Amaro Lab, U.C. Сан Диего.
Запутанные петли
Гены нового коронавируса расположены на молекулярной цепи, называемой РНК.10 января китайские исследователи опубликовали последовательность из 30 000 букв. Этот генетический текст хранит информацию, необходимую клетке для производства белков вируса.
Но геном — это больше, чем поваренная книга. Прядь сворачивается в дьявольски сложный клубок. И этот клубок имеет решающее значение для эксплуатации наших клеток вирусом. «У вас хранится гораздо больше информации о том, как она сформирована», — сказала Сильви Рускин, структурный биолог из Института Уайтхеда.
Доктор Рускин возглавлял группу ученых, которые нанесли на карту эту форму.В лаборатории строгого режима в Бостонском университете ее коллеги заразили человеческие клетки вирусами и дали им время создать тысячи новых цепей РНК. Помечая генетические буквы на нитях химическими веществами, доктор Рускин и ее коллеги могли определить, как нить складывалась сама по себе.
Небольшая часть генома коронавируса, показывающая, как он складывается в петли. Тэмми К. Т. Лан и др., BioRxiv
Кое-где образовывались лишь короткие боковые петли.В других местах сотни букв РНК превращались в большие обручи, с отрывающимися петлями и еще большим количеством петель от них. Сравнивая миллионы вирусных геномов, доктор Рускин и ее коллеги обнаружили места, где вирус переходит из одной формы в другую.
Ряд исследователей сейчас внимательно изучают некоторые из этих регионов, чтобы понять, что они делают. Их исследования показывают, что эти узлы позволяют вирусу контролировать наши рибосомы, крошечные клеточные фабрики, выкачивающие белки.
После того, как вирус проникает в человеческую клетку, наши рибосомы прикрепляются к его цепям РНК и скользят по ним, как американские горки, едущие по рельсам. Когда рибосомы проходят через генетические буквы, они создают белки с соответствующими структурами. Ученые подозревают, что петли РНК могут сбить машину с американских горок и затем увести ее в точку, находящуюся за тысячи позиций от нас.
Другие петли заставляют рибосому немного отступить, а затем снова продвинуться вперед.Этот небольшой сбой может привести к тому, что вирус будет производить совершенно разные белки из одного и того же участка РНК.
Заклинивание машин
Вирусные белки, которые выделяются из наших рибосом, распространяются по клетке для выполнения различных задач. Один из них, называемый Nsp1, помогает установить контроль над нашим молекулярным механизмом.
Джозеф Пуглиси, структурный биолог из Стэнфорда, и его коллеги смешали белки Nsp1 и рибосомы в пробирках. Они обнаружили, что белки, выделенные розовым цветом ниже, аккуратно вошли в каналы внутри рибосом, где обычно помещалась РНК.
Рибосома с РНК синим цветом и Nsp1 розовым цветом. Кристофер Лапойнт, медицинская школа Стэнфордского университета. Модели рибосом от Angelita Simonetti et al., Cell Reports и Matthias Thoms et al., Science
Доктор Пуглиси подозревает, что Nsp1 не дает нашим клеткам вырабатывать собственные белки — особенно антивирусные белки, которые могут уничтожить вирус. Но это поднимает вопрос о том, как вирус производит собственные белки.
Одна из возможностей заключается в том, что «каким-то образом вирус просто усиливает свою способность вырабатывать белок», — сказал доктор Пуглиси. Время от времени Nsp1 выпадает из рибосом, и каким-то образом вирус лучше справляется с этой кратковременной возможностью. «Мы надеялись, что это будет что-то простое», — сказал он. «Но, как обычно в науке, этого не было».
Капли и капли
Пока Nsp1 манипулирует рибосомами, другие вирусные белки заняты созданием новых вирусов.Полдюжины различных белков объединяются, чтобы создать новые копии вирусной РНК. Но на этом пути происходит нечто замечательное: вместе белки и РНК спонтанно превращаются в каплю, похожую на каплю в лавовой лампе.
Физикам давно известно, что молекулы в жидкости самопроизвольно образуют капли при подходящих условиях. «Это просто заправка для салата», — сказала Эми Гладфелтер, клеточный биолог из Университета Северной Каролины.
Пара капель, состоящих из белков и РНК, сливаются вместе.Кристин Роден и Эми Гладфелтер, Университет Северной Каролины в Чапел-Хилл
Но только в последние годы биологи обнаружили, что наши клетки регулярно производят капельки для своих собственных целей. Они могут объединять определенные молекулы в высоких концентрациях для проведения особых реакций, блокируя другие молекулы, которые не могут попасть в капли.
Ричард Янг, биолог из Института Уайтхеда, и его коллеги смешали вместе белки SARS-CoV-2, которые вместе с молекулами РНК создают новую РНК.Когда молекулы собираются, они спонтанно образуют капли. Вирус, вероятно, получит те же преимущества, что и клетка, от этой стратегии.
Микроскопическое изображение капель, образованных белками SARS-CoV-2 и РНК. Элиот Коффи и Ричард Янг, Институт биомедицинских исследований Уайтхеда
Учитывая изощренность коронавируса во многих других отношениях, доктор Янг не был удивлен его открытием. «Почему бы вирусам не использовать свойство материи?» он сказал.
Поры и туннели
Коронавирусы могут уговорить человеческие клетки сформировать новые камеры для размещения своего генетического материала. Но когда Монтсеррат Барсена, микроскопист из Медицинского центра Лейденского университета в Нидерландах, осмотрела эти камеры, она была сбита с толку: в мембранах не было отверстий, по которым РНК не проходила внутрь или наружу.
Недавно д-р Барсена и ее коллеги присмотрелись и нашли выход. Один из белков коронавируса, называемый Nsp3, сворачивается в туннель, который затем вставляется в мембраны.
Новые цепочки РНК коронавируса, отмеченные зеленым цветом, накапливаются внутри камер, созданных вирусом. Камеры усыпаны маленькими вирусными белками, отмеченными красным цветом, которые могут быть путями выхода РНК. Монтсеррат Барсена, Медицинский центр Лейденского университета
«Это путь выхода коронавируса», — сказал доктор Барсена. «У нас была эта загадка, и теперь у нас есть ответ».
Сборка новых вирусов
За несколько часов инфицированная клетка может создать тысячи новых вирусных геномов.Рибосомы клетки считывают их гены, извергая еще больше вирусных белков. В конце концов, некоторые из этих белков и новые геномы собираются, чтобы образовать новые вирусы.
Это непростая задача, потому что цепь генов коронавируса в сто раз длиннее самого вируса.
Недавние эксперименты показывают, что SARS-CoV-2 снова использует физику лавовых ламп в своих интересах. Белки, называемые нуклеокапсидами, прикрепляются к пятнам по длине цепи РНК.Вместе молекулы быстро превращаются в капли.
Новые коронавирусы, отмеченные розовым цветом, образуются внутри клеточных пузырьков. Steffen Klein et al., BioRxiv
Доктор Гладфельтер предположил, что эта стратегия предотвращает переплетение двух цепей генов друг с другом. В результате каждый новый вирус заканчивается только одним набором генов.
Эти капельки поглощаются вирусными мембранами и белками-шипами, и новые вирусы готовы покинуть клетку.Чтобы моделировать эти вирусы до каждого атома, доктор Амаро собирает новые изображения белков и РНК SARS-CoV-2. Затем она и ее коллеги создают виртуальные вирусы на суперкомпьютерах, каждый из которых состоит из полмиллиарда атомов. Затем эти машины могут использовать законы физики для моделирования танца вирусов каждую фемтосекунду: другими словами, миллионную миллиардную долю секунды.
Доктор Амаро и ее коллеги надеются использовать свои смоделированные вирусы, чтобы решить один из самых спорных вопросов о Covid-19: как вирус распространяется от человека к человеку.
Когда инфицированные люди выдыхают, разговаривают или кашляют, они выделяют крошечные капли воды, зараженной вирусами. Неясно, как долго SARS-CoV-2 сможет выжить в этих каплях. Доктор Амаро планирует построить эти капли, вплоть до отдельных молекул воды, на своем компьютере. Затем она добавит вирусы и будет смотреть, что с ними происходит.
Видеотур по моделированному коронавирусу, основанный на новых исследованиях его поверхностных белков. Лоренцо Казалино и Эбигейл Доммер, Amaro Lab, U.К. Сан-Диего
«Я почти уверена, что, вероятно, в течение года мы сможем получить весь вирус, включая все его части», — сказала она.
Лекарства и вакцины
Однако уже сейчас новые фотографии SARS-CoV-2 стали важными для борьбы с пандемией. Разработчики вакцин изучают структуру вируса, чтобы убедиться, что антитела, вырабатываемые вакцинами, прочно сцепляются с вирусом. Разработчики лекарств придумывают молекулы, которые разрушают вирус, проскальзывая в укромные уголки белков и блокируя их механизмы.
Молекула лекарства, выделенная синим цветом, блокирует кончик вспышки коронавируса. Ян Хейдон, Институт дизайна белков.
Геном вируса может предлагать и другие мишени. Лекарства могут цепляться за петли и путаницы, чтобы вирус не контролировал наши рибосомы. «Очень важно, чтобы вы знали, что это за форма, чтобы вы могли разработать правильный химический состав для связывания с этой формой», — сказал доктор Рускин.
ДокторГладфельтер, тем временем, хочет посмотреть, может ли физика вирусных капель предложить новую линию атаки против SARS-CoV-2.
«Вы можете получить состав, который сделает их более липкими, сделает их более желеобразными», — сказала она. «Там, наверное, много ахиллесовых пят».
Будущие исследования
Хотя за последние несколько месяцев было получено множество данных о вирусе, некоторые исследования показали, что потребуются годы, чтобы разобраться в SARS-CoV-2.
Например, Ноам Стерн-Гиноссар и ее коллеги из Института Вейцмана в Израиле нашли доказательства того, что вирус производит белки, которые ученым еще предстоит найти.
Доктор Стерн-Гиноссар и ее коллеги исследовали РНК вируса в инфицированных клетках, подсчитав все рибосомы, которые ее читали. Некоторые рибосомы сгруппированы по известным генам. Но другие читали гены, которые никогда не были обнаружены ранее.
Например, рибосомы иногда считывают только часть гена шипового белка. Предположительно, они делают мини-спайк, который вполне может выполнять какую-то важную работу для вируса. Препарат, который его выводит из строя, может вылечить Covid-19.
Но ученые не могут даже начать догадываться об этих возможностях, потому что никто еще не заметил мини-шип в дикой природе. И то же самое будет верно и для других новых генов, как выяснила команда доктора Стерна-Гиносара.
«Каждому из них потребуется дополнительная работа, чтобы понять, что они делают», — сказала она. «Биология требует времени».
Продюсировал Джонатан Корум.
Исправление: в более ранней версии этой истории неправильно написано имя ученого. Она Монтсеррат Барсена, а не Монстеррат.
Что такое электронная микроскопия? — Медицинское училище УМАСС
Электронная микроскопия (ЭМ) — это метод получения изображений с высоким разрешением биологических и небиологических образцов. Он используется в биомедицинских исследованиях для детального изучения структуры тканей, клеток, органелл и макромолекулярных комплексов. Высокое разрешение ЭМ-изображений является результатом использования электронов (которые имеют очень короткие длины волн) в качестве источника освещающего излучения. Электронная микроскопия используется в сочетании с различными вспомогательными методами (например,грамм. тонкие срезы, иммуно-маркировка, отрицательное окрашивание), чтобы ответить на конкретные вопросы. ЭМ-изображения предоставляют ключевую информацию о структурных основах функции клеток и клеточных заболеваний.
Существует два основных типа электронных микроскопов — просвечивающая ЭМ (ПЭМ) и сканирующая ЭМ (СЭМ). Просвечивающий электронный микроскоп используется для просмотра тонких образцов (срезов тканей, молекул и т. Д.), Через которые могут проходить электроны, создавая проекционное изображение. ТЕМ во многом аналогичен обычному (составному) световому микроскопу.ПЭМ используется, среди прочего, для изображения внутренней части клеток (в шлифах), структуры белковых молекул (контрастирующей с металлическими тенями), организации молекул в вирусах и филаментов цитоскелета (полученных методом отрицательного окрашивания), и расположение белковых молекул в клеточных мембранах (путем замораживания-разрушения).
Обычная сканирующая электронная микроскопия зависит от испускания вторичных электронов с поверхности образца. Из-за большой глубины резкости сканирующий электронный микроскоп является электромагнитным аналогом светового стереомикроскопа.Он обеспечивает подробные изображения поверхностей клеток и целых организмов, которые невозможно выполнить с помощью ПЭМ. Его также можно использовать для подсчета частиц и определения размера, а также для управления технологическим процессом. Он называется сканирующим электронным микроскопом, потому что изображение формируется путем сканирования сфокусированным электронным лучом на поверхность образца в виде растрового изображения. Взаимодействие первичного электронного пучка с атомами у поверхности вызывает испускание частиц в каждой точке растра (например,, вторичные электроны низкой энергии, электроны обратного рассеяния высокой энергии, рентгеновские лучи и даже фотоны). Их можно собирать с помощью различных детекторов, а их относительное количество переводится в яркость в каждой эквивалентной точке электронно-лучевой трубки. Поскольку размер растра на образце намного меньше, чем размер экрана ЭЛТ, окончательное изображение представляет собой увеличенное изображение образца. Соответствующим образом оборудованные SEM (с детекторами вторичного рассеяния, обратного рассеяния и рентгеновского излучения) могут использоваться для изучения топографии и атомного состава образцов, а также, например, поверхностного распределения иммуно-меток.
Сканирующая электронная микроскопия — инструменты для нанотехнологий
Растровый электронный микроскоп (SEM) сканирует сфокусированный электронный луч по поверхности для создания изображения. Электроны в пучке взаимодействуют с образцом, создавая различные сигналы, которые можно использовать для получения информации о топографии и составе поверхности.
Посмотрите наши веб-семинары по запросу, чтобы узнать больше
Почему в микроскопе используют электроны вместо света?При достаточном освещении человеческий глаз может различать две точки 0.На расстоянии 2 мм друг от друга без дополнительных линз. Это расстояние называется разрешающей способностью или разрешающей способностью глаза. Можно использовать линзу или набор линз (микроскоп), чтобы увеличить это расстояние и позволить глазу видеть точки даже ближе друг к другу, чем на 0,2 мм.
Современный световой микроскоп имеет максимальное увеличение около 1000x. Разрешающая способность микроскопа ограничивалась не только количеством и качеством линз, но и длиной волны света, используемого для освещения.Белый свет имеет длину волны от 400 до 700 нанометров (нм). Средняя длина волны составляет 550 нм, что дает теоретический предел разрешения (не видимости) светового микроскопа в белом свете около 200-250 нм. На рисунке ниже показаны две точки на пределе обнаружения, и эти две отдельные точки все еще можно различить. Правое изображение показывает две точки так близко друг к другу, что центральные точки перекрываются.
Две точки, показывающие пределы обнаруженияЭлектронный микроскоп был разработан, когда длина волны стала ограничивающим фактором в световых микроскопах.Электроны имеют гораздо более короткие длины волн, что обеспечивает лучшее разрешение.
Сравните оптический микроскоп и сканирующий электронный микроскопПоскольку размеры материалов и устройств уменьшаются, многие структуры уже нельзя охарактеризовать с помощью световой микроскопии. Например, чтобы определить целостность слоя нановолокна для фильтрации, как показано здесь, для характеристики образца требуется электронная микроскопия.
Изображение нановолокон в оптическом микроскопе Изображение того же нановолокна на растровом электронном микроскопе при 4000-кратном увеличенииКак работает сканирующий электронный микроскоп
Основные компоненты SEM включают:
- Источник электронов
- Столбец, по которому движутся электроны с электромагнитными линзами
- Детектор электронов
- Камера для проб
- Компьютер и дисплей для просмотра изображений
Электроны образуются в верхней части колонны, ускоряются вниз и проходят через комбинацию линз и отверстий для получения сфокусированного пучка электронов, который попадает на поверхность образца.Образец устанавливается на предметный столик в области камеры, и, если микроскоп не предназначен для работы при низком вакууме, и колонка, и камера откачиваются с помощью комбинации насосов. Уровень вакуума будет зависеть от конструкции микроскопа.
Схема растрового электронного микроскопаПоложение электронного луча на образце контролируется сканирующими катушками, расположенными над линзой объектива. Эти катушки позволяют сканировать луч по поверхности образца.Растрирование или сканирование луча, как следует из названия микроскопа, позволяет собирать информацию об определенной области на образце. В результате взаимодействия электрона с образцом возникает ряд сигналов. Эти сигналы затем обнаруживаются соответствующими детекторами.
Взаимодействие образца с электроном
Сканирующий электронный микроскоп (SEM) создает изображения путем сканирования образца пучком электронов высокой энергии. Когда электроны взаимодействуют с образцом, они производят вторичные электроны, обратно рассеянные электроны и характерные рентгеновские лучи.