Какие методы исследования цитологии вы знаете в чем заключается
Методы изучения клетки: какие методы используются в цитологии
Содержание:
Методы изучения клетки. Таблица
| Название | Краткое описание методов изучения клетки |
| Световая микроскопия | В световом микроскопе объект освещается видимым светом. Можно рассмотреть внешнее и внутреннее строение клетки, мембрану, клеточную стенку, ядро, органеллы и включения размером более 200 нм. |
| Электронная микроскопия | Метод получил развитие в начале 30-х г. XX в. после изобретения электронного микроскопа. Возможно изучение объектов размером 1 нм, освещенных пучком электронов. |
| Центрифугирование | Метод избирательного изучения органоидов клетки. Образец вращают при помощи специальной центрифуги для разделения содержимого клетки на слои. Ультрацентрифугирование — метод выделения биохимических структур и молекул, входящих в состав клетки. |
| Авторадиография | Заменяют атомы углерода или других элементов на радиоактивные изотопы. Метод меченых атомов помогает наблюдать за процессами перемещения органелл и веществ внутри клеток. |
| Клеточные культуры | Выращивание колоний клеток на питательных средах для последующего изучения. |
Микроскопия
Информацию в таблице «Методы цитологии» рекомендуется дополнить рассказом о световом и электронном микроскопах. Начало изучения микромира связано с изобретением первого светового микроскопа в 1590 году (братьями Янсен). Первые исследования клеточного строения живых организмов с помощью микроскопа выполнили Р. Гук (1665 г.) и А. Левенгук (1696 г.).
Исторически первый метод исследования в цитологии не растерял своего значения до наших дней. Современные методы изучения клетки — фазово-контрастная и интерференционная микроскопия. Разновидности световых микроскопов позволяют различать тонкие детали в живой клетке без ее фиксации и окрашивания.
Особенности метода электронной микроскопии:
Какие методы используются в цитологии, во многих случаях зависит от особенностей объектов. Флуоресцентная микроскопия предназначена для изучения образцов с собственной флуоресценцией, таких как хлорофилл, который в синем свете флуоресцирует красным. Можно исследовать и другие объекты, предварительно окрасив их определенными флуоресцентными красителями.
Флуоресцентный и конфокальный микроскопы позволяют получать изображения некоторых объектов с максимальным разрешением. Трансмиссионный микроскоп дает изображение среза «на просвет». Сканирующий электронный микроскоп дает объемные изображения объектов.
В настоящее время жизнь клетки исследуют на уровне органелл, молекул и атомов. В цитологии используют методы молекулярной биологии, гистологии, микробиологии, биохимии, физиологии. Смежные науки развиваются в тесном контакте друг с другом. Подразделы биологии используют сходные методы исследования, а открытия в одной области оказывают влияние на развитие других дисциплин.
Сравнительная оценка обычного цитологического исследования, исследования по Папаниколау и жидкостной цитологии
Основой цитологической диагностики является изучение состава клеток, их расположение и строение.
Материалом для исследования служит цитологический мазок, который содержит клетки и внеклеточный компонент.
При проведении обычного цитологического анализа препарат наносят тонким слоем на сухое стекло, высушивают на воздухе и отправляют в лабораторию для исследования. Готовят препарат вручную, придерживаясь стандартных правил приготовления образца.
Цитологическое исследование по Папаниколау
Пап-тест — это цитологическое исследование, которое применяется для диагностики заболеваний шейки матки. Пап-тест входит в программу скрининга рака шейки матки.
Материалом для исследования является цитологический мазок. Алгоритм его диагностики такой же, как у обычного цитологического исследования. Однако для проведения ПАП-исследования используется другой способ фиксации и окрашивания. Образец, который только что нанесли на стекло, быстро фиксируют спиртом. После производится серия окрашиваний. Влажная фиксация позволяет сохранить клетки в неизменном виде, что способствует лучшей их дифференцировки.
Жидкостная цитология — это метод приготовления препаратов из клеточной взвеси.
Основное отличие метода заключается в том, что после взятия материал помещается в жидкую среду, которая стабилизирует клетки. Образцы центрифугируют и из них готовят цито-препараты, которые представлены «отмытыми клетками». В методике приготовления препарата используются иные красители, поэтому цитологические морфологические критерии отличаются от тех, которые приняты по методу Папаниколау.
Жидкостная цитология имеет ряд преимуществ:
В методике приготовления препарата используются иные красители, поэтому цитологические морфологические критерии отличаются от тех, которые приняты в методе Папаниколау.
Нельзя забывать о важном моменте. При приготовлении мазков жидкостной цитологии из образца удаляется детрит, элементы воспаления, слизь, эритроциты. С одной стороны, это позволяет рассмотреть морфологию клеток с атипией более пристально, с другой стороны диагностическая значимость уменьшается.
В каждом случае врач делает назначения индивидуально. Поэтому в случае отсутствия в лаборатории того или иного метода лучше будет проконсультироваться с врачом. Специалист сможет учесть все особенности анамнеза, жалоб, диагностические возможности и определить какое цитологическое исследование необходимо выполнить.
Цитология и ее методология
Цитология начала свой путь развития относительно недавно, в этой статье мы обсудим клеточную теорию и методы, которые используются в цитологии для изучения клеток (методологию).
Клеточная теория
В 1665 году Роберт Гук, используя микроскоп собственного изобретения, смог различить ячеистые структуры пробки ветки бузины. Эти ячеистые структуры напомнили Роберту Гуку монашеские кельи, он ввел термин клетка (от лат. сеllа — комната, келья).
На самом деле Роберт Гук увидел не живые клетки, как он предполагал, а оставшиеся от них плотные клеточные стенки, которые и представляли собой ячеистую структуру.
В 70-х годах XVII века нидерландский натуралист Антони ван Левенгук открыл целый мир, невидимый невооруженным глазом. Он увидел в микроскопе простейшие организмы: инфузорий, сперматозоидов, а также дрожжи, бактерии, эпидермис кожи.
В течение 50 лет он отсылал результаты своих наблюдений в Лондонское королевское общество. Поначалу они были встречены со скептицизмом, но когда комиссия ученых лично во всем убедилась и подтвердила подлинность его исследований, Антони ван Левенгук был избран действительным членом Лондонского королевского общества.
В последующее время было много описаний самых разных клеток, однако обобщить накопленный материал оказалось не легкой задачей. С ней в 1839-1840 годах справились немецкий ботаник Маттиас Шлейден и немецкий зоолог Теодор Шванн.
Допустили ли Шлейден и Шванн ошибки? Да, они были. Ошибочно предположение о том, что клетка может образоваться из неклеточного вещества.
Важное дополнение в 1855 в клеточную теорию внес Рудольф Вирхов, который утверждал, что любая клетка может образоваться только путем деления материнской клетки.
XX век несомненно стал веком биологических наук: цитологии, генетики. Это произошло во многом благодаря клеточной теории.
Микроскопия
Некоторое внимание уделим направлениям в биологии, которые необходимо знать на современном этапе технического прогресса.
Биоинженерия
То есть биоинженерия занимается преимущественно технической частью. Медицинское направление в биоинженерии ищет замену органам и тканям человека, которые утратили свою функциональную активность и требуют «замены».
Биотехнология
Это разительно отличается от задач биоинженерии, хотя безусловно, эти дисциплины смежные. Все-таки в биотехнологии происходит большее вторжение в живой мир, по сути человек выступает эксплуататором, достигая с помощью животных, растений и грибов своих целей. Человек проводит искусственный отбор, отделяя особей, которые продолжат род, от других, «менее перспективных».
Представляет собой совокупность методов и технологий, которые приводят к получению рекомбинантных РНК и ДНК, выделению генов из клеток и внедрения их в другие организмы.
Изменив молекулу ДНК или РНК, человек добивается своей цели: клетка начинает синтезировать с нее белок. Он то и нужен человеку, такие продукты жизнедеятельности активно используются в медицине, к примеру, при изготовлении антибиотиков.
Представляет собой совокупность методов и технологий, используемых для конструирования новых клеток. В основе лежит идея культивирования клеток тканей вне организма.
С помощью клеточной инженерии возможно бесполое размножение ценных форм растений. Часто получаются, так называемые, гибридные клетки, которые сочетают свойства, к примеру, раковых клеток и лимфоцитов, в результате становится возможно быстрое получение антител.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Какие методы исследования цитологии вы знаете в чем заключается
Наука цитология изучает строение клетки, как основополагающей и функциональной частицы живой материи на планете.Давайте на рисунке 1 вспомним строение клетки и ее форму. 
Рис. 1 Клетка – основа живой материи на Земле
Основными задачами этой науки есть следующее:
1) Изучать строение и функционирование клеток;
2) Изучать химический состав клетки и функции клеточных компонентов;
3) Исследовать процесс воспроизведения и размножения клеток;
4) Наблюдать и анализировать, как клетка может приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям среды, кторая ее откружает;
5) Исследовать особенности структуры клеток, которые выполняют специализированную функцию;
6) Изучать развитие отдельных клеточных структур, которые выполняют специфическую функцию.
Для решения таких важних и сложных задач в цитологии применяются различные методы. В современное время мы смогли выяснить природу, функции и распределение органелл цитоплазмы после того, как современная биология клетки достигла определенных возможностей в развитии, а именно:
1) метод электронной микроскопии;
2) метод фракционирования клеток. Этот метод помогает биохимикам выделять отдельные фракции клеток, в которых содержатся определенные органеллы. А потом изучать отдельные реакции метаболизма в этих клетках;
3) метод радиоавтографии, который позволяет прямое изучение определенных метаболических реакций в органелах клетки.
Ребята, предлагаю вашому вниманию видео, из котрого вы узнаете, что же изучает наука цитология.
Видео 1 «Жизнь клетки нашего организма»
Видео YouTube
Видео 2 «Устройство светового микроскопа»
Видео YouTube
Контролирующий блок №1
1) Что такое цитология?
2) Какие задачи существуют в этой науке?
3) Как человечество решает эти задачи и какие использует для этого методы?
Часть 2. Авторадиография, Метод клеточных культур, Метод микрохирургии, фракцирование, радиоавтография.
Продолжим знакомство и изучение методов цитологии.
Авторадиография – еще один метод, который позволяет обнаруживать места синтеза биополимеров, определять пути и способы переноса питательных веществ в отдельной клетке.
Рис. 4 Деление клетки под микроскопом
Суть этого метода состоит в том, чтобы регистрировать вещества, каждый из которых помечен радиоактивными изотопами. Кино- ифотосъемка помогает ученням фиксировать и в дальнейшем показывать и изучать уже детально отдельные процессы жизнедеятельности клеток. Например, процесс деления клетки. На рисунке 4 давайте вспомним этапы деления клетки.
Метод клеточных культур заключается в выращивании клеток или целых организмов из отдельных клеток с помощью питательных веществ и в условиях погной стерильности. Этот метод дает нам возможность изучать клетки разных органов, тканей растений и животных, а также, деление клетки, их дифференциации и специализации.
Метод микрохирургии применяется для исследования живых клеток, для выяснения функций отдельных органов. Это метод оперативного вмшательства и воздействия на клетку, в т.ч. удаление или вживление отдельных органелл. Этот метод также предусматривает пересадку органелл из клетки в клетку, введение крупних макромолекул в клетку. На рисунке 5 вам будет понятна суть метода микрохирургии. 
Рис. 5 Микрохиругия
Фракцирование помогает выделять органеллы из отдельных клеток. Этот метод широко используется и имеет саме важные и главные результаты.
Он помогает определять химический состав органелл и
ферменты, которые в них находятся. Результаты этого метода позволяют понищать суть и значение их функций в клетке.
Сначала клетки доводят до разрушения с помощью гомогенизации и в определенной бреде. Эта середа гарантирует сохранность органелл и препятсвует их агрегации. Мембранные переплетения, эндоплазматический ретикулум и плазматическая мембрана распадаются на фрагменты и позволяют ученням тщательно изучать их строение и функции.
Дети, на рисунке 6 вы можете видеть фракционную частицу клетки, кторая получена данным методом.
[[Выделение фракцій клетки под микроскопом|
]]
Рис. 6 Выделение фракцій клетки под микроскопом
Еще один относительно новый метод помог человечеству безгранично расширить свои возможности в световой и электронной микроскопии.
Данный метод получил название радиоавтография. Это самый современный метод, возникший после стремительного развития ядерной физики, в результате которого мы смогли выделить радиоактивные изотопы разных элементов.
С помощью рисунка 7, ребята, давайте разберемся, что такое изотоп. 
Рис. 7 Что такое изотопы?
Для этого метода нужны изотопы тех элементов, которые используются клеткой или могут связываться с веществами, используемыми клеткой, и которые можно вводить животным или добавлять к культурам в количествах, не нарушающих нормального клеточного метаболизма.
Ребята, в следующем видео вы поймете, что такое нанотехнологии и их роль в цитологи.
Видео 3 «Нанотехнологии»
Видео YouTube
Контролирующий блок №2
1) Назовите основной метод в цитологии. Насколько важны результаты этого метода в изучении клетки и ее органелл?
2) Какой вы знаете последний и самый новый метод в цитологии?
Задание.
Составить сравнительную таблицу, в которой провести анализ всех изсвестных методов в цитологи.
Значение цитологического исследования
Одним из самых востребованных в сфере онкологии считается цитологическое исследование. Оно позволяет как оценить состояние клеток, так и сделать вывод, какой природы исследуемое образование (злокачественное оно или же доброкачественное). При цитологии изучается клеточный состав необходимых органов, особенности строения соответствующей клетки, а также состав тканей и жидкостей организма пациента. Чаще всего назначают цитологическое исследование во время диагностики злокачественных образований и предраковых недугов. Для этого берут мазки из слизистых или же экссудат, мочу, мокроту и т. д.
Когда необходима цитология?
К такому роду исследованиям прибегают врачи различных направлений: и терапевты, и гинекологи, и онкологи, и прочие. Обычно цитологию делают при подозрениях или же для исключения опухолевых заболеваний. Кроме того, во время уже существующей болезни, например, цитологическое исследование необходимо проводить постоянно для осуществления контроля над течением недуга. Также широко оно применяется и по окончанию терапии для предотвращения рецидива.
Записаться к Гинекологу
Попова Виктория Леонидовна
Акушер
27 лет стажа
Тихонова Елена Николаевна
Акушер
36 лет стажа
Соколовская Анастасия Николаевна
Тоточиа Нато Энверовна
Акушер
15 лет стажа
Кузнецова Татьяна Валерьевна
Аскольская Светлана Ивановна
Акушер
40 лет стажа
Бадина Наталья Петровна
Хейдар Лейла Хусейновна
Акушер
30 лет стажа
Верховых Ирина Викторовна
Саломатина Елена Юрьевна
Акушер
22 года стажа
Среди основных областей применения цитологии в онкологии – скрининг наряду с профилактическими осмотрами, а также диагностика (уточнения диагноза) и контроль результатов лечения.
Отметим, что от гистологического исследования цитологическое отличается объектом изучения. В первом случае срез тканей, а во втором – клетка. Также по-разному забирается и сам материал.
Как происходит цитологическое исследование?
Для подобного анализа может забираться материал:
Считается, что подобное исследование – одно из наиболее щадящих в качестве диагностики, ведь забор материала зачастую безболезнен. Сам же материал, перенесенный на предметные стекла, исследуют под микроскопом за счет специального окрашивания. Более того, результат напрямую зависит от профессионализма лаборанта и от того, насколько качественно был подготовлен образец.
Преимущества цитологического метода очевидны: безболезненность и безвредность, высокая информативность, оперативность проведения, возможность многократного проведения, а также диагностика новообразований совершенно любой локализации и стадии.