БСЭ1/Микроскопическая техника (в биологии)

МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕХНИКАбиологии), начинает усиленно развиваться в 80-х гг. 19 в., когда был основан специальный журнал «Zeitschrift für wissenschaftliche Mikroskopie» (1886); о ее современном состоянии можно судить по тому, что последнее издание энциклопедии М. т. (Enzyklopadie d. mikroskopischen Technik, hrsg. von Krause, 3 Aufl., 1924—27) состоит из 3 объемистых томов (ок. 2.500 стр.). Основными методами М. т. являются: 1) исследование объектов в живом виде и 2) приготовление стойкого препарата из объектов, подвергнутых б. или м. сложной обработке.

Прижизненное исследование объектов всегда производится в капле жидкости, к-рая помещается на предметное стекло и, в случае сильных увеличений, обязательно накрывается покровным; исследование простейших и мелких водных организмов производят в воде, а частей животных, выделенных из организма, — в жидкостях тела данного животного или в т. н. индифферентных жидкостях (физиологич. раствор NaCl 0,6—0,9% или более сложные солевые растворы Рингера и Лока). Части тела животных за немногими исключениями (тонкие перепонки) непрозрачны и требуют предварительного расщипывания препаровальными иглами с целью выделения отдельных элементов — клеток или волокон; для изучения их взаимной связи делают бритвой тонкие срезы. Если наблюдение должно длиться долго, пользуются влажной камерой, к-рая предохраняет объект от высыхания; ее устраивают, наклеивая на предметное стекло стекольное колечко; на дно камеры наливают немного воды, а объект помещают на нижней стороне покровного стекла, закрывающего камеру, в т. н. висячую каплю. В таких камерах производят и тканевые культуры (см.) вне организма, выращивая их в особой питательной среде; эти культуры доставляют превосходный материал для прижизненного исследования, т. к. клетки в них сохраняют жизнеспособность и размножаются. В большинстве случаев клетки, выделенные из организма, быстро изменяются в своих свойствах (напр. начинают окрашиваться некоторыми красками, к-рые раньше их не красили); такие умирающие клетки называются «переживающими» (überlebende); большинство наблюдений относится к таким именно клеткам. В последнее время разрабатывается методика наблюдения клеток in situ, в самом организме или в органах, остающихся в связи с организмом; трудность здесь представляет надлежащее освещение объекта, но ее отчасти удается преодолеть, применяя верхнее освещение при помощи вертикальных иллюминаторов. Для выявления нек-рых деталей тонкого строения клетки, незаметных при обыкновенном способе наблюдения, прибегают к помощи вспомогательных оптических приборов. Из них параболоид-конденсор дает яркое освещение нек-рых образований (жгутики бактерий, тонкая зернистость) на темном поле зрения; аппарат для монохроматического света позволяет исследовать во всех цветах спектра. Для наблюдения двоякой преломляемости (волоконец, кристаллов, оболочек) с давних пор применяется поляризационный аппарат. В последние годы все чаще и чаще применяется микрофотографирование живых объектов и в особенности микрокинематография; последняя оказывает неоценимые услуги в деле изучения движений (например, мерцательного, при кариокинезе, при росте), особенно таких, к-рые по своей быстроте или, наоборот, медленности недоступны наблюдающему глазу. Прогресс современной биологии в значительной степени обусловливается производством экспериментов над простейшими и клетками. Сюда относится прежде всего действие различных реактивов на живые и переживающие объекты; для этой цели издавна применяли кислоты, щелочи, соли, затем к ним присоединили т. н. витальные краски, которые при введении в организм поглощаются определенными клетками или волокнами и выкрашивают их. Метод этот, предложенный впервые Эрлихом (впрыскивание раствора метиленовой сини для окраски нервов), в наст. время расширен применением целого ряда красок, гл. обр. кислых (трипанблау, литийный кармин), и применяется для изучения фагоцитарных клеток соединительной ткани. Из числа специальных приборов для производства экспериментов следует упомянуть о газовой камере, нагревательном столике, приборах для раздражения гальванич. током и в особенности о микроманипуляторе (см.), инструменте, при помощи к-рого можно производить такие операции над клетками, о к-рых раньше нельзя было мечтать (напр., инъекция в амёбу жидкостей, выделение из клетки хромозом и т. д.).

Приготовление препаратов, к-рые могут сохраняться долгое время, вызвано не только быстрым умиранием объектов и невозможностью их исследовать в любое время, но и желанием выявить такие подробности строения, к-рые при жизни видны плохо или совсем не видны и выступают только в результате обработки (напр., центрозома, аппарат Гольджи). Обработка, к-рой подвергается объект, в большинстве случаев очень сложна и длительна; в наиболее полном виде она включает в себя следующие моменты: а) фиксацию, б) механическую обработку, т. е. расщипывание или изготовление тонких срезов, в) окраску и г) окончательное заключение препарата Фиксация (см.) имеет своей целью умертвить живой объект таким образом, чтобы строение его по возможности сохранилось и некоторые детали выступали яснее. Фиксированный кусочек хранится в спирту и подвергается затем (иногда после окраски) механич. операциям: расщипывается на мелкие части или (чаще) разлагается на срезы, обыкновенно при помощи микротома (см.), для чего он должен быть предварительно уплотнен, что достигается пропитыванием его затвердевающими веществами — целлоидином или парафином (заливка); часто вместо этого применяется замораживание объекта на самом микротоме (эфиром или углекислотой). Затем следует окраска срезов (иногда наклеенных на предметное стекло) растворами красок (гематоксилин, кармин и анилиновые краски всех цветов), изготовленными по особым рецептам; окрашивание позволяет выделить в препарате некоторые части, сильно поглощающие известную краску (ядро, протоплазму, центровому). Часто применяют для лучшей дифференцировки двойную или тройную окраску, комбинируя краски разных цветов и свойств (кислые и основные). Вместо окраски для некоторых специальных целей (нервные элементы) применяют импрегнацию (см.) металлами: серебрение, золочение, осмирование. Окрашенный срез для получения стойкого препарата заключается в каплю канадского бальзама, помещенного на предметное стекло, и закрывается покровным; бальзам через некоторое время затвердевает; расщипанный кусочек заключается в глицерин, причем на покровное стекло наносится рамочка лака для предохранения от высыхания. Из особых технич. приемов часто применяется инъекция (см.) кровеносных и лимфатич. сосудов окрашенными массами.