电子显微镜技术是医学生物学工作者深入研究机体的超微结构及其功能的有利手段之一。所谓超微结构，一般指光学显微镜所不能分辨的组织、细胞的细微形态结构（亚显微结构）以及生物大分子的结构。随着现代医学细胞超微结构及分子生物学等学科的迅速发展，电子显微镜技术也正向超高分辨率、生物分子及原子水平发展。在形态学科，如解剖学、韩国网络实名制
组织学、胚胎学、细胞学、病理学、微生物学、寄生虫学等等之中，电子显微镜技术已成为研究结构的常规方法。在某些机能学科，如生理、生物化学、病理生理、药理等。也应用电镜技术，探讨功能与结构的关系。此外，在临床医学、环境保护科学以及中草药的研究等，电镜技术也起着重要作用。 自1931年发明第一台透射电子显微镜以来，经过半个多世纪的发展，透射电子显微镜（TEM）的分辨本领已达到1.5～2Å，几乎能分辨所有的原子。此后，相继出现了能直接观察样品表面立体结构的扫描电子显微镜（SEM），能进行活体观察的超高压电镜（HVEM），能在观察样品形态结构的同时进行微区化学成份及结构分析，灵敏度达到10-20g的分析电镜（AEM）和兼有扫描电镜。透射电镜以及探针显微分析仪的多功能的扫描透射 电子显微镜（STEM）等各种类型的电子显微镜。电子显微镜技术的发展不仅表现在仪器本身性能的高度完善和种类的明显增多上，还突出地反映在与其相应的各种样品制备和应用技术上。人们从常规的超薄切片技术开始，研究出了各种各样的技术方法，例如能增加样品反差的金属投影技术，能用透射电镜观察样品表面结构的复型技术，便于观察微小颗粒材料的负染技术。能暴露出样品内部结构的冷冻断裂和冷冻复型技术，能进行生物合成、转移定位研究的电镜放射自显影技术，利用抗原抗体相互作用特异性结合为基础的免疫电镜技术，利用特异的化学反应产生细胞化学产物（不溶性电子致密沉淀物）来识别和定位的电镜细胞化学技术。用来分析各种不同组织细胞中存在的元素的微区成份分析技术。电子显微镜已经在生物医学的研究工作中，成为卓有成效的技术手段和研究方法。在生命科学领域中, 运用电镜技术观察研究生物细胞超微结构已有近半个世纪历史, 而将电镜技术用于临床研究和疾病诊断也有近四十年时间。几十年来电镜作为一种先进手段, 在医学科学的研究和临床疾病诊断方面作出了重大贡献。 1、电竞对病毒性疾病的诊断
病毒性疾病的诊断离不开电镜,电子显微术是确定各种病毒形态结构最有用的工具。传统的
超薄切片可供观察感染细胞内病毒的大小、形态、排列及其复制组装、成熟的过程以及某些有包膜病毒的芽生成熟的部位和病毒包涵体的形态特征。依据电镜下病毒形态结构特征,包括衣壳的对称性、壳微粒数和排列方式、核衣壳在细胞内复制组装的部位、病毒体的形态和大小以及螺旋对称核衣壳的直径等,再结合病毒的核酸和蛋白分子生物学特性,可以对致病病毒进行鉴定和分类。电镜负染技术是一种快速简便的操作程序,也是病毒性致病因子电镜诊断常用的方法,在新病毒的发现中作出了重要贡献。免疫电镜技术的应用更提高了病毒快速诊断的敏感性和特异性。
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穿墙记2、电镜对肿瘤的诊断
病理科医生对肿瘤的诊断,主要依赖于光镜,辅以免疫组织化学等技术。一般讲,使用这些技术,绝大部分肿瘤都得以明确诊断。但有些肿瘤的诊断及鉴别诊断,电镜所起的作用很大,如无素性黑素瘤、肥大细胞肿瘤、嗜酸细胞瘤、肌源性肿瘤、软组织腺泡状肉瘤及神经内分泌肿瘤等对于这些肿瘤,光镜有时难以明确诊断。免疫组织化学方法虽然对肿瘤的诊断发挥了很大作用,但由于肿瘤的多向分化及部分市售免疫组化试剂存在明显的交叉反应性,所以应用免疫组化染诊断肿瘤有一定的局限性。而电镜技术的应用为肿瘤的诊断提供了一条新的途径。
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3、电镜对非肿瘤性疾病的诊断
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电镜对各器官系统疾病的病理诊断,在许多单位受到重视,但用得最多的是肾脏活检和某些皮肤疾病的诊断。对肾脏病的诊断,通常将光镜、免疫荧光光镜和电镜观察三者结合。临床上,有时仅靠光镜难以对疾病明确诊断,而电镜具有高分辨性能,可以获得许多不为光镜捕捉到的信息,往往就是这些信息,为疾病的正确诊断提供了宝贵的资料,甚至修正光镜的诊断结论。有研究者对200例病例进行了光镜诊断和电镜诊断的结果比较,发现有15%的病例靠电镜提供新的信息得以诊断。
无疑, 对于许多非肿瘤性疾病, 由于常常无特异的抗原表达, 因此其诊断仍依赖于特异的光镜及电镜形态表现。如肾活检, 除了组织学特点外, 电镜观察还能揭示免疫复合物沉积的确切部位及形态, 基底膜及各种细胞的变化等特点, 这些仍然是重要的诊断依据, 因此肾活检标本目前都常规地进行电镜检查。通过检测各种细胞器、肌丝的变化及特殊的超微结构, 电镜对许多代谢性疾病、细胞内外异常物质沉积性疾病(如淀粉性变性)、肌病的诊断也还起着关键的作用而这些疾病目前尚无法采用免疫组化的方法来诊断。
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对于许多感染性疾病, 目前国内外虽然已建立了免疫学或PCR 等诊断技术, 但在不知道具体
病原体的情况下, 电镜检查仍然是最快捷、可靠的诊断手段。此外, 由于不少病原体(如病毒, 弓形虫等) 在电镜下具有明确可靠的形态特点, 易于辨认, 而免疫学及PCR 检测可出现程度不等的假阴性或假阳性, 因此电镜检查目前仍公认为最可靠的诊断技术
新世纪来临之际, 回眸过去的一百年中人类对疾病的认识有了非常深刻的变化, 疾病诊断的技术手段也有了巨大的进步, 这其中无疑包含了电子显微镜所作的伟大贡献。有人指出的那样:“没有电子显微镜增添新的认识和知识, 就不可能有对疾病或病理过程的了解。时至今日, 电子显微镜并未像某些人预测的那样随着免疫组化技术的发展而进入了末日。相反, 近年来越来越多的事实证明电镜在人体各种疾病的诊断中仍然发挥着重要的作用。
人们应用电子显微镜技术全面地观察了各种细胞器的形态，深入地研究了他们的功能。作为观察微观世界的“科学之眼”——电子显微镜所具有的高分辨直观性的特点，是任何其他科学仪器无法代替的。电子显微镜已成为生物医学技术中不可缺少的工具。
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