如何使用扫描电镜进行血液研究

血液是人体的重要元素。它对所有器官和组织都至关重要，因为它提供了所需的氧气，并从细胞中去除多余的代谢物。但是血液不仅涉及到氧气运输，还包括免疫细胞和血小板，帮助保护身体免受各种疾病的侵袭，并参与到出血疾病治愈中。这篇博客将会更深入地了解扫描电镜（SEM）如何成为血液研究和相关领域实验室的一个重要工具。

血栓的研究

在西方国家，血栓是导致死亡的主要原因，止血和血栓的形成仍然是研究的重点。

在一项研究中，Schurgers 等人 [1] 将斑马鱼（一种独特的生物模型）比作人类的血液。用扫描电镜（SEM）观察血凝块和纤维蛋白的超微结构，从而揭示纤维蛋白网络密度的差异。

他们不仅通过SEM成像看到纤维的差异，而且还能够区别斑马鱼纤维蛋白网络中的不同细胞。与人类进行比较，这可能是第一次，模型系统可能比假设的更加不同——可能由于两种生物生存的环境条件不同。

导管内的血栓微结构也是研究的一个重要课题。中心静脉导管常用于重症监护。它们是不透明的，由硅树脂、聚氨酯或聚四氟乙烯制成，经常引起纤维蛋白的形成，导致随后发生血栓。

由于血栓的形成，导管功能障碍经常发生，这已成为主要原因。卢卡斯等人 [2]在一份报告中解释了静脉导管中的血栓是如何形成的。为了分析血栓，他们采用了光学显微镜和扫描电镜结合的方法。

他们的结论是，扫描电镜SEM可以在卫生机构或教育机构中使用，因为它们已被证实能够提供血栓形成的最新信息。他们还提出假设，随着抗凝血、溶栓和纤维蛋白溶解剂的开发，导管壁的纤维蛋白形成可能会减少。

图1：在受伤后阻止血液离开血管，形成血凝块。上图显示了通过血液涂片准备的血凝块扫描电镜（SEM）图像

图2：凝块形成后，在蛋白纤维中被困的白细胞图像。

毛细血管分支被近距离观察

除了血细胞，扫描电镜还可用于血管生成的观察。Kiessling等人 [3]展示了一个的例子，他们利用扫描电镜成像并描述了血管分支。他们指出，扫描电镜SEM非常合适作为血管铸型的图像工具，并获得正常和异常毛细血管的信息。

SEM还可以帮助获得关于血管铸型，正常与异常毛细血管额外的表面结构信息。

SEM在血液学中的应用

SEM作为一种临床血液学工具的应用也得到了较早的证实。例如，毛细胞白血病，很容易被突出的皱褶和细胞质预测识别，这可以通过二次电子检测器（SED）成像发现。金标记技术造血前体细胞或银染色成熟红细胞可使用背散射电子探测器（BSD）揭示。扫描电镜在血液研究中可以应用于多方面的发现[4]。

参考文献

[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).