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亚甲蓝染色:显微镜方法与真实图像图谱

亚甲蓝染色:显微镜方法与真实图像图谱

亚甲蓝染色可以使明场显微镜下原本不明显的细胞结构更容易辨认。它可以帮助学生定位口腔颊细胞的细胞核,或观察微生物的轮廓和排列。然而,一个蓝色对象只是一个观察结果。命名该生物、测量其大小,以及判断其是否与疾病相关,都是独立的任务。

封面展示了对比原理。下面的图谱包含来自独立记录样本的真实照片,并提供其原始来源信息。

亚甲蓝能揭示什么?

亚甲蓝是一种碱性染料:其有色离子带有正电荷。正如 OpenStax 对样本染色的介绍所述,碱性染料会与带负电荷的细胞材料相互作用,使细胞在较浅背景下更加突出。在适当的制备条件下,亚甲蓝会突出富含核酸的区域以及其他能结合染料的结构。

在简单染色中,一种染料提供对比度。因此,多种生物可能都会呈现蓝色,而并不代表它们是同一种生物。最初有价值的问题应当是描述性的:这些对象是圆形还是细长形,是单独存在还是聚集在一起,是均匀染色还是具有内部差异?在将颜色解释为分类结果之前,请查看简单染色和革兰氏染色的区别。

对比度和分辨率是不同概念。对比度帮助区分对象与周围环境;分辨率用于分离相邻细节。图像更暗并不保证结构具有更高分辨率。也不是每一个深色颗粒都应被标记为细胞器。

原生制备、染色湿片和涂片

未染色的,即原生湿片,可以在不添加染料的情况下保留观察视图,尽管从原始环境中取出仍会改变样本。染色湿片是在盖玻片下材料仍处于液体状态时加入试剂。固定染色涂片则将材料铺展在载玻片上,并在后续处理前使用特定固定方法。OpenStax 的制备概述区分了湿片和固定处理,并解释了为什么固定后的生物体无法再提供正常运动或代谢状态的观察。

这些制备方法回答不同的问题:

制备方法有用的观察结果图像单独无法确定的内容
原生湿片运动、轮廓、自然可见材料仅凭运动或形态确定身份
染色湿片染料结合结构与周围环境之间的对比试剂是否使正常生理状态保持不变
固定染色涂片经过明确制备后保留的形态原始活体样本的行为
指定的鉴别方法具有适当对照的特定染色反应没有该方法更广泛证据时的物种身份或诊断

进行课堂比较时,应先记录未染色制备结果,再观察按照教学方案制作的独立染色制备样本。保持照明和图像采集设置具有可比性。如果拍摄的是两个不同细胞,应将其描述为示例,而不是同一个细胞的前后对照记录。

显微镜图谱:三种真实染色样本

本图谱是对三个公开许可显微图像的原创选择和解读。来源作者标明了样本和染色方法。我们未对这些样本进行独立验证。图像以无裁剪形式重现,转换为无损 WebP 格式,未添加任何特征或进行颜色修改。

图版 1:人类口腔颊细胞

真实亚甲蓝染色颊细胞,具有较深色细胞核和重叠的细胞轮廓。

**样本:**人类口腔颊细胞。**染色:**亚甲蓝。**放大倍数:**400×,由摄影者报告。**比例尺:**不可用;来源未提供经过校准的像素尺寸。照片由 Fritzmann2002 于 2017 年拍摄,来源为 Human Cheek Cells (Methylene Blue Stain),许可协议为 CC BY-SA 4.0。本复制品保留该许可。

从单个细胞开始观察:其较深色的细胞核更容易与周围蓝色细胞质区分。然后观察其下方重叠的细胞。重叠会使边界更难追踪,并可能形成局部较暗区域。使用该图版练习追踪轮廓,而不是将每个深色区域都视为细胞核。颊细胞观察指南进一步介绍了针对该样本的练习。

图版 2:洋葱细胞

真实染色洋葱细胞,显示细长结构、不均匀照明和深色颗粒状材料。

**样本:**洋葱细胞,由来源标识。**染色:**亚甲蓝。**放大倍数:**原始文件名中出现“200x”;未经独立验证。**比例尺:**不可用;未提供校准信息。照片由 Alvy16 于 2019 年拍摄,来源为 Onion cell 200x,许可协议为 CC BY 4.0。

细长的结构形成有组织的片状排列。比较它们较长的共享边界与图版 1 中不规则的轮廓。同时注意明显的深色材料和不均匀的视野亮度。该照片无法确定每个深色沉积物的身份。它说明了为什么有效的观察记录应包含伪影和不确定性,而不是给所有吸收颜色的结构贴标签。

图版 3:来源标识为 Candida spp. 的酵母

真实亚甲蓝染色酵母制备样本,具有密集聚集的椭圆形蓝色对象。

**样本:**根据摄影者记录为 Candida spp.。**染色:**亚甲蓝简单正染色。**放大倍数:**不可用。**比例尺:**不可用;未提供经过校准的像素尺寸。照片由 Marta(Wikimedia 用户 Martunia.g)于 2021 年拍摄,来源为 Positive staining with methylene blue 2,许可协议为 CC BY 4.0。

比较密集蓝色聚集区域与较稀疏的边缘区域。对象重叠较少的位置更容易观察单独轮廓。Candida 这一名称来自来源记录,而不是通过该照片进行的物种鉴定。本图版也未提供活性结果。酵母活性和呼吸测定需要独立的条件、对照和解释。

正确读取比例

这些图版支持视觉比较,而不是以微米为单位的测量,也不能用于比较不同图版之间细胞的绝对大小。报告的放大倍数无法恢复缺失的相机校准信息。改变图像显示尺寸会改变其表观放大程度。

对于您自己的图像,应使用已知标准和相关光学系统建立测量校准。Nikon 的显微测量指南解释了载物台测微尺如何将任意图像或分划值转换为实际长度。记录物镜、相机配置和校准信息,并根据这些数据添加比例尺。不要根据教材中的平均细胞大小推断比例尺。

瓶装试剂是否匹配该方法?

标有亚甲蓝的瓶装试剂并不是完整的实验室规格。检查其浓度和单位、溶剂、其他成分、预期用途、批次文件以及说明。试剂安全数据表描述危害;方法说明确定如何将其用于目标制备。

一个具体例子是 Merck 的 Löffler's methylene blue solution。制造商将其标识为显微镜试剂,并说明其在抗酸染色中作为复染剂的作用。其列出的可燃性也说明,仅凭“一种蓝色液体”不足以规划处理或加热操作。这些性质适用于该配方,并不自动适用于所有水性亚甲蓝溶液。

同样,伊红美蓝琼脂是一种配制培养基。它不是通过向样本中加入普通亚甲蓝制成的载玻片染料。对于不同的成像目标,请比较显微镜用亚甲蓝替代方案。

对于初学者显微镜套件,应从其记录明确的教学方法、已知制备好的载玻片以及指定试剂开始。如果瓶子标签丢失或无法确定其成分,应更换为适当且有记录的试剂。使用实际配方提供的护目镜和处理说明。人类材料和未知环境样本需要遵循教学实验室的样本处理和处置程序;染色不能替代这些程序。

先记录观察,再得出结论

“蓝色椭圆形对象成簇出现”是对图像的合理描述。“某种特定感染”则需要该图像未提供的证据。在实验记录中,将样本来源、制备方法、染色反应和鉴定方法分开记录。这一区分使简单课堂图像具有实际价值,并防止一张吸引人的显微照片承载其无法支持的结论。