Метод поляризационной микроскопии

Поляризационная микроскопия – это метод наблюдения в поляризованном свете для микроскопического исследования препаратов, включающих оптически анизотропные элементы (или целиком состоящих из таких элементов). Таковыми являются многие минералы, зёрна в шлифах сплавов, некоторые животные и растительные ткани и пр. Оптические свойства анизотропных микрообъектов различны в различных направлениях и проявляются по-разному в зависимости от ориентации этих объектов относительно направления наблюдения и плоскости поляризации света, падающего на них. Наблюдение можно проводить как в проходящем, так и в отражённом свете. Свет, излучаемый осветителем, пропускают через поляризатор. Сообщенная ему при этом поляризация меняется при последующем прохождении света через препарат (или отражении от него). Эти изменения изучаются с помощью анализатора и различных оптических компенсаторов. Анализируя такие изменения, можно судить об основных оптических характеристиках анизотропных микрообъектов: силе двойного лучепреломления, количестве оптических осей и их ориентации, вращении плоскости поляризации, дихроизме.

 

 

Поляризационная микроскопия

 При  поляризационной микроскопии объект  исследуют в перпендикулярно  направленных световых лучах,  т.е. в поляризованном свете.  При прохождении через неоднородные клеточные структуры и отражении свойства поляризованного света становятся иными. Изменяются его направление (вдоль поперечной или продольной оси исследуемого объекта) и скорость распространения. В зависимости от этих характеристик можно определить наличие тех или иных структур в клетке. Исследованию подвергаются и окрашенные, и неокрашенные материалы от пациента.

 Поляризационная  микроскопия необходима для изучения  строения тканей, выявления патологических  изменений и болезнетворных микроорганизмов в клетках.

 

Поляризационная микроскопия является одним из мощных методов морфологических исследований структуры и свойств препаратов. Поляризационная микроскопия позволяет изучать свойства гистологических структур, обладающих способностью двойного лучепреломления. Для реализации метода поляризационной микроскопии можно дооснастить любой микроскоп. Микроскоп дооснащается двумя поляризационными фильтрами: первый помещают непосредственно под конденсором, второй помещают между объективом и глазом исследователя. Поворотом поляризатора добиваются затемнения поля зрения. Помещают препарат. Вращают препарат на предметном столике до появления ярко светящихся структур. Свечение появляется в тот момент, когда ось двулучепреломляющего объекта будет находиться под углом 45 град. к плоскости поляризации.

 

Ранее для  поляризационной микроскопии использовались поляризационные фильтры с линейной поляризацией. В новой методике изучалась  возможность диагностики препаратов с использованием поляризационных  фильтров с циркулярной поляризацией. Оказалось, что изображения, полученные с помощью циркулярных фильтров, несут гораздо больше информации и позволяют выявлять более тонкую структуру тканей и клеток.

 

Исследования  в поляризованном свете можно  проводить на замороженных или парафиновых срезах после депарафинизации, неокрашенных и окрашенных, заключенных в различные среды. Блоки ткани следует вырезать и ориентировать таким образом, чтобы мышечные волокна интересующего слоя миокарда были срезаны продольно.

 

Миофибриллы в поляризованном свете  обнаруживают характерную поперечную исчерченность, связанную с чередованием, анизотропных (А) и изотропных (I) дисков. Диски А обладают ярко выраженным положительным двулучепреломлением и кажутся светлыми в поляризованном свете (в обычном свете они темные), тогда как I-диски почти полностью лишены способности к двулучепреломлению и в поляризованном свете выглядят темными (в обычном свете - светлые).

 

С помощью поляризационной микроскопии  удобно выявлять наиболее универсальные повреждения мышечных волокон миокарда и скелетных мышц - контрактурные повреждения (2, 3) (нарушение поперечной исчерченности кардиомиоцитов - одним из ранних признаков повреждения миофибрилл).

 

Принято выделять 3 стадии этих повреждений:

 

- I стадия - усиливается анизотропия на отдельных участках мышечных волокон;

 

- II стадия - А-диски с повышенной анизотропией сближаются, вследствие чего толщина I-дисков уменьшается;

 

- III стадия - А-диски сливаются в сплошной анизотропный конгломерат.

 

Наряду с контрактурными повреждениями поляризационная микроскопия позволяет идентифицировать еще один тип поражения поперечно-полосатых мышечных волокон - гиперрелаксацию саркомеров, свойственную в большой мере ишемии миокарда (1).

 

Простота поляризационного метода позволяет с минимальными затратами резко повысить достоверность диагностики наличия инфаркта миокарда.

 

По поводу поляризационного микроскопа. Ситуация состоит в том, что практически  из любого микроскопа можно сделать  поляризационный. Используются два  поляризационных фильтра (покупаемых в фотомагазине) - один помещается над осветителем, а второй помещается между препаратом и объективом.

 

Создан  справочный CD-ROM "Поляризационная микроскопия". На диске собрано большое количество работ и материалов по применению поляризационной микроскопии.

 

Создан  специализированный комплекс - Автоматизированное рабочее место судмедэксперта. В  состав комплекса входят - микроскоп  поляризационный Nikon E200, цифровая камера с 8 млн. элементов, адаптеры и программное обеспечение.

 

Литература

 

1. Кактурский  Л.В. Поляризационная микроскопия  // Микроскопическая техника. М.: Медицина, 1996.

 

2. Целлариус  Ю.Г., Семенова Л.А. Применение  поляризационной микроскопии для  гистологической диагностики ранних  стадий ишемических и метаболических повреждений миокарда // Cor et vasa. 1977. Vol. 19. N 1. P. 28 - 33.

 

3. Непомнящих  Л.М. Морфогенез важнейших общепатологических  процессов в сердце. Новосибирск: Наука, 1991. 352 с.

 

4. Целлариус  Ю.Г., Семенова Л.А., Непомнящих Л.М.  Очаговые повреждения и инфаркт миокарда. Световая, поляризационная и электронная микроскопия. Новосибирск, 1980.

 

 

Поляризационные микроскопы[править | править исходный текст]

 

В основе принципа действия поляризационных микроскопов  лежит получение изображения  исследуемого объекта при его облучении поляризованными лучами, которые в свою очередь должны быть получены из обычного света с помощью специального прибора — поляризатора. В сущности при прохождении поляризованного света через вещество либо отраженное от него меняет плоскость поляризации света в результате чего на втором поляризационном фильтре выявляется в виде излишнего затемнения. Либо дают специфичные реакции как двойное лучепреломление в жирах.