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水在组织学实验中的应用

  前言

  组织学是病理科研究的重要工具。它在诊断,癌症监测,其他疾病,以及病原体的检测和鉴定中发挥十分的关键作用。水是许多组 织学试剂和缓冲液的重要组成成分 1,用于漂洗和漂浮浴。质量差的水可能会产生人造物而影响染色结果,也会影响颜色密度,特 异性或减低化学染料的稳定性2,自来水可能会因季节不同而不同(pH,离子,有机物),这也可能会对实验结果的重现性产生影响。 无论是去离子水和蒸馏水,购买的瓶装水还是从自来水生产,也可能在质量上有差异,并会随时间而变化。而现如今,组织学工作 者可以依靠多元化的水纯化技术得到稳定可靠的试剂水。

  结果和讨论

  在本研究中,我们比较了 Elix® 系统纯化水,反渗透,电流去离子和紫外技术,是否可以应用于组织学染色实验。

  1. 特殊染色

  一些特殊染色技术,如银染,因其对水中污染物非常敏感度而闻名 3,Grocott's 使用肺组织中肺囊虫的 GMS 染色证明。当使用 来自 Elix® 系统纯化水用于试剂的制备,没有任何背景噪音,能获得可靠的结果(图 1)。用 Elix® 系统纯化水可以代替蒸馏水或 去离子水用于 GMS 染色。

  Figure 1. Photomicrographs of lung tissue with Pneumocystis jirovecii, stained with GMS stain. Methenamine silver nitrate solutions were prepared with (A) Elix® purified water, (B) distilled water, or (C) deionized water. Pictures courtesy of E. Macrea and W. Lange.

  图 2 说明了水中杂质如金属,有机分子(腐殖酸,主要来源于自来水),二氧化硅和细菌副产物(内毒素)对 GMS 染色的影响。 为了获得最佳效果,因此也建议使用不含这些杂质的纯净水。

  Figure 2. Methenamine silver nitrate solutions were prepared with Elix® purified water and added contaminants: (D) chromium, (E) copper,(F) nickel, (G) humic acid, (H) silica, (I) endotoxin. Pictures courtesy of E. Macrea and W. Lange.

  2. Hematoxylin and Eosin Stain

  H & E 染色可能是组织学实验中使用最广泛的染色方法。 自来水可能由于其 pH 值的波动,而得到不稳定的蓝调,甚至可能含有 可能导致苏木精褪色的物质(铁,硫或氯)。

  Elix® 系统纯化水代替所有漂洗步骤中的自来水,以及制备蓝染色的试剂,可以得到同等的染色特异性和颜色(图 3)。

  Figure 3. Photomicrographs of tonsil tissue stained with H&E. Rinsing steps and Scott’s tap water substitute prepared with (A) Elix® purified water or (B) Tap water. Pictures courtesy of E. Macrea and W. Lange.

  实验步骤

  Grocott's Methenamine Silver (GMS) Stain

  使用商业化的GMS 试剂盒。 在第一个实验中,分别用蒸馏水,去离子水,Elix® 系统纯化水制备甲胺硝酸银溶液。 在第二个实验中, Elix® 水中掺入一些常见的污染物(金属:1 mg / L 硫酸铬钾,硫酸铜或硫酸镍 ; 有机分子:1mg / L 腐殖酸 ; 10ppm 硅酸钠 ; 细菌副产物:1000 EU / mL 内毒素)。

  Hematoxylin and Eosin (H&E) Stain

  H & E 染色过程中几乎总是使用自来水用于苏木精前后的冲洗,分化和蓝染步骤。 在本研究中,所有的漂洗步骤,以及蓝染色溶 液的制备完全用自来水或来自 Elix® 系统的纯化水。

  结论

  现代生物医学实验室使用的技术依靠高品质的试剂,以获得可靠和可重复的结果。如果水中含有干扰组织学实验的污染物:如离子 和金属,可能会影响pH 值并与染料相互作用; 有机物和内毒素,可能影响染色过程; 细菌和颗粒,可能沉积在载片上并产生人造物。 而结合几种水纯化技术(反渗透,电流去离子和紫外线)产生的纯水可以提供一致可靠的质量,适用于广泛的染色实验,如 H & E 染色,银染。而且可以替代蒸馏水和去离子水在组织学中的应用,提供更高质量更可靠的结果,同时降低水中的污染物造成的风 险。最后,水纯化系统可以提供在线水质监测以及嵌入式 e-solution5 数据管理工具,确保数据的可靠性和可追溯性,是一个很 好实验室的资产,并提供 ISO®15189:2012.6 等标准的认证

  For more information about hematology and histology, please visit http://www.sigmaaldrich.com/life-science/cell-biology/hematology-and-histology.html

  Acknowledgments

  The authors thank Ethel Macrea, HT (ASCP) QIHC and Wendy Lange, HT (ASCP) for their technical expertise and support.

  References

  1. J.D. Bancroft and M. Gamble; Theory and Practice of Histological Techniques, Churchill Livingstone Elsevier, 6th edition, (2008).

  2. R.W. Guy, "The chemistry and electronic spectroscopy of dyes and stains" in Laboratory Histopathology: A Complete Reference, A. E. Woods, R. C. Ellis, Churchill Livingstone, (1994).

  3. W.E. Grizzle, "Theory and Practice of Silver Staining in Histopathology," in Journal of Histotechnology (1996), 19:3, 183-195.

  4. Guidelines for Hematoxylin & Eosin staining. National Society for Histotechnology, 1973. Reviewed July 2001.

  5. Millitrack? e-Solutions, A unique set of data management and monitoring software solutions for water purification systems, Merck; www.merckmillipore.com/millitrack-esolutions.

  6. ISO? 15189: 2012 Medical laboratories – Requirements for quality and competence, http://www.iso.org.

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