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血液是人體的重要元素。它對所有器官和組織都至關(guān)重要，因?yàn)樗峁┝怂璧难鯕猓募?xì)胞中去除多余的代謝物。但是血液不僅涉及到氧氣運(yùn)輸，還包括免疫細(xì)胞和血小板，幫助保護(hù)身體免受各種疾病的侵襲，并參與到出血疾病治愈中。這篇博客將會更深入地了解掃描電鏡（SEM）如何成為血液研究和相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的一個(gè)重要工具。

血栓的研究

在西方國家，血栓是導(dǎo)致死亡的主要原因，止血和血栓的形成仍然是研究的重點(diǎn)。

在一項(xiàng)研究中，Schurgers 等人 [1] 將斑馬魚（一種*的生物模型）比作人類的血液。用掃描電鏡（SEM）觀察血凝塊和纖維蛋白的超微結(jié)構(gòu)，從而揭示纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)密度的差異。

他們不僅通過SEM成像看到纖維的差異，而且還能夠區(qū)別斑馬魚纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中的不同細(xì)胞。與人類進(jìn)行比較，這可能是*次，模型系統(tǒng)可能比假設(shè)的更加不同——可能由于兩種生物生存的環(huán)境條件不同。

導(dǎo)管內(nèi)的血栓微結(jié)構(gòu)也是研究的一個(gè)重要課題。中心靜脈導(dǎo)管常用于重癥監(jiān)護(hù)。它們是不透明的，由硅樹脂、聚氨酯或聚四氟乙烯制成，經(jīng)常引起纖維蛋白的形成，導(dǎo)致隨后發(fā)生血栓。

由于血栓的形成，導(dǎo)管功能障礙經(jīng)常發(fā)生，這已成為主要原因。盧卡斯等人 [2] 在一份報(bào)告中解釋了靜脈導(dǎo)管中的血栓是如何形成的。為了分析血栓，他們采用了光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡結(jié)合的方法。

他們的結(jié)論是，掃描電鏡SEM可以在衛(wèi)生機(jī)構(gòu)或教育機(jī)構(gòu)中使用，因?yàn)樗鼈円驯蛔C實(shí)能夠提供血栓形成的信息。他們還提出假設(shè)，隨著抗凝血、溶栓和纖維蛋白溶解劑的開發(fā)，導(dǎo)管壁的纖維蛋白形成可能會減少。

圖1：在受傷后阻止血液離開血管，形成血凝塊。上圖顯示了通過血液涂片準(zhǔn)備的血凝塊掃描電鏡（SEM）圖像

圖2：凝塊形成后，在蛋白纖維中被困的白細(xì)胞圖像。

毛細(xì)血管分支被近距離觀察

除了血細(xì)胞，掃描電鏡還可用于血管生成的觀察。Kiessling等人 [3] 展示了一個(gè)的例子，他們利用掃描電鏡成像并描述了血管分支。他們指出，掃描電鏡SEM非常合適作為血管鑄型的圖像工具，并獲得正常和異常毛細(xì)血管的信息。

SEM還可以幫助獲得關(guān)于血管鑄型，正常與異常毛細(xì)血管額外的表面結(jié)構(gòu)信息。

SEM在血液學(xué)中的應(yīng)用

SEM作為一種臨床血液學(xué)工具的應(yīng)用也得到了較早的證實(shí)。例如，毛細(xì)胞白血病，很容易被突出的皺褶和細(xì)胞質(zhì)預(yù)測識別，這可以通過二次電子檢測器（SED）成像發(fā)現(xiàn)。金標(biāo)記技術(shù)造血前體細(xì)胞或銀染色成熟紅細(xì)胞可使用背散射電子探測器（BSD）揭示。掃描電鏡在血液研究中可以應(yīng)用于多方面的發(fā)現(xiàn) [4]。

參考文獻(xiàn)

[1] Thrombin Generation in Zebrafish Blood, Schurgers et al., PLOS ONE 11 (2) (2016).

[2] Microstructural evaluation by confocal and electron microscopy in thrombi developed in central venous catheters, Lucas et al., Rev Esc Enferm USP (2017), 51. 

[3] Anatomical and microstructural imaging of angiogenesis, Kiessling et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging (2010) 37.

[4] Scanning Electron Microscopy in the Backscattered Electron Imaging (BEI) Mode: Applications to Clinical Hematology, De Harven, Ultrastructural Pathology 11: 711-721 (1987).