掃描電鏡生物樣品制備常用干燥方法

掃描電鏡生物樣品制備常用干燥方法

掃描電鏡生物樣干燥的方法很多,比如臨界點干燥法、自然干燥法、冷凍干燥法、叔丁醇真空干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、乙腈干燥法、烘干干燥法、氮氣干燥法和微波干燥法等。這些方法各有利弊,且適用樣品種類不同。因此根據(jù)生物樣品的特性選擇一種適宜的干燥方法十分重要。

下述5種干燥方法各有優(yōu)缺點，且適合于不同的生物樣品種類。一般認(rèn)為目前在用的最好的干燥方法是臨界點干燥法，其次是冷凍干燥法、真空干燥法和自然干燥法雖然干燥方法在不斷改進(jìn)但還是只能把由干燥引起的樣品變形控制在一定的范圍內(nèi)。臨界點干燥法被認(rèn)為是一種最理想的干燥方法但仍存在大約5%的變形

1. 自然干燥法

自然干燥法是指樣品中的水分在大氣中自然蒸發(fā)或樣品經(jīng)脫水處理后脫水劑自然揮發(fā)而干燥的方法。樣品從含脫水劑狀態(tài)下進(jìn)行自然干燥與樣品從含水狀態(tài)下進(jìn)行自然干燥相比,由于脫水劑的表面張力系數(shù)小于水所以前者樣品變形較小山。自然干燥法對于含水量較多的動植物組織、游離細(xì)胞等的干燥是不適用的因為桿燥過程中表面張力將使樣品變形。自然干燥法對干種子、果殼某些干花粉、長期保存的昆蟲針插標(biāo)本和70%乙醇浸泡的昆蟲標(biāo)本以及蛋殼和蛋膜等樣品是一個簡易實用有效的方法雖然在自然干燥過程中樣品體積有所收縮但卻保留了樣品的基本形態(tài)。

2. 烘干干燥法

此方法將要研究的樣品用烘干箱烘干，般溫度控制在80C以下烘干程度以含水量在5%以下為好。此方法的干燥速度較快但水分蒸發(fā)時可能造成樣品變形或微小斷裂。適用于不易變形且耐熱的樣品,比如淀粉粒孢子粉等。

3. 臨界點干燥法

此方法是根據(jù)物質(zhì)處在臨界點時的特殊物理狀態(tài)設(shè)計的一種干燥方法。在臨界狀態(tài)下液體和氣體的密度相等氣液界面完全消失液體的表面張力系數(shù)為零。臨界點干燥法之所以一直被視為制作生物醫(yī)學(xué)掃描樣品最可靠的干燥方法是因為此法能消除液體表面張力的作用干燥出的樣品能最大程度地保存其自然形態(tài)”。臨界點干燥法適合多種生物樣品的干燥。

4. 冷凍干燥法

冷凍干燥法是利用低溫和真空,使樣品中的水分直接由冰升華或經(jīng)過某種升華介質(zhì)由固相升華以達(dá)到干燥樣品的目的。冷凍干燥過程使水分從固態(tài)直接轉(zhuǎn)化為氣態(tài)不經(jīng)過液態(tài)階段，因而避免了氣相和液相之間表面張力對樣品的損傷。根據(jù)選用的冷凍介質(zhì)的不同，冷凍干燥法又可以分為從水中直接冷凍干燥和從有機溶劑中干燥。與水相比，有機溶劑在冰凍后形成非晶體固態(tài)不會產(chǎn)生冰晶損傷樣品且能以最快的速度從固態(tài)升華大為縮短了干燥時間。

5. 真空干燥法

真空干燥法指的是將經(jīng)脫水的樣品置于真空容器中進(jìn)行干燥的方法。真空干燥法選用高熔點的有機材料(叔丁醇、乙腈、六甲基二硅胺烷、正丁醇等)作升華介質(zhì)，既保留了冷凍干燥法的優(yōu)點又不用對樣品進(jìn)行冷凍處理無冷凍損傷，且操作簡單。最常用的真空干燥法是以叔丁醇為升華介質(zhì)的叔丁醇干燥法。而乙腈干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、正丁醇干燥法等用的相對較少。

在進(jìn)行掃描電鏡生物樣品制備時應(yīng)根據(jù)生物樣品的特性、觀察要求和設(shè)備條件來選擇采用何種干燥方法。通過以上分析我們提出以下掃描電鏡生物樣品干燥方法選擇的一般性原則:

(1)對于微生物等微小的生物樣品如果想要操作簡便可以選用自然干燥法或烘干干燥法如果想要獲得較好的效果建議選用臨界點干燥法或真空干燥法。

(2)一般來說,含水量較少、細(xì)胞壁和蠟質(zhì)層較厚的植物組織多采用自然干燥法而幼嫩、含水分較多的組織則需要選擇其他方法。臨界點干燥法和叔丁醇真空干燥法幾乎適用于各類型的植物樣品但是考慮到操作的復(fù)雜性能使用更簡便的干燥方法時一般不選用它們。

(3)臨界點干燥法是動物樣品的首選干燥方法?？紤]到操作的簡便性，對于含水量低且觀察部位相對較硬的動物樣品也可以采用自然干燥法但是含水量低且較柔軟的樣品推薦采用臨界點干燥或叔丁醇真空干燥法。