ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО КОНТРАСТА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ

Цель исследования. Модификация метода сканирующей электронной микроскопии в обратно – рассеянных электронах для изучения биологических образцов, имеющих массивные металлические или минеральные включения.

Материалы и методы. В статье предложен альтернативный метод, не требующий приготовления срезов. Образцы для исследования (пластинки из никелида титана с окружающими тканями после субкутантной имплантации, эксплантированные стенты, эксплантированные эпоксиобработанные ксеноаортальные биопротезы клапанов сердца, эксплантированные биодеградируемые сосудистые графты из брюшной аорты крыс) заливали в эпоксидную смолу, полимеризовали, получали поверхностные шлифы блоков с образцами, контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца и изучали в обратно-рассеянных электронах.

Основные результаты. В результате предложенного нами метода образцы приобретали композиционный контраст и субклеточные структуры хорошо визуализировались при просмотре в сканирующем электронном микроскопе.

Заключение. Показана возможность исследовать микроструктурные особенности контактов между твердыми материалом и биологическими тканями, анализировать клеточный состав на границе имплант – живая ткань. Кроме того, этот метод универсален и может быть использован для изучения различного материала, особые преимущества он имеет при исследовании образцов с объемными металлическими и минеральными включениями. Еще одним достоинством метода является возможность исследования образцов, имеющих большую площадь поверхности, что невозможно при использовании метода трансмиссионной электронной микроскопии. 

1. Антонова Л.В., Севостьянова В.В., Сейфалиан А.М., Матвеева В.Г., Великанова Е.А., Сергеева Е.А. и др. Сравнительное тестирование in vitro биодеградируемых сосудистых имплантов для оценки перспективы использования в тканевой инженерии. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2015; 4: 34-41.

2. Michaelis S., Robelek R., Wegener J. Studying cell–surface interactions in vitro: a survey of experimental approaches and techniques. Adv. Biochem. Engin/Biotechnol. 2012; 126: 33–66.

3. Attizzani, G.F., Bezerra, H.G., Chamié, D., Fujino, Y., Spognardi, A.M., Stanley et al. Serial evaluation of vascular response after implantation of a new sirolimus-eluting stent with bioabsorbable polymer (mistent): an optical coherence tomography and histopathological study. J. Invasive Cardiol. 2012; 24(11): 560-568.

4. Malik M., Gunn J., Holt C.M., Shepherd L., Francis S.E., Newman C.M.H et al. Intravascular stents: a new technique for tissue processing for histology, immunohistochemistry, and transmission electron microscopy. Heart. 1998; 80: 509-516.

5. Mukhamadiyarov R.A., Sevostyanova V.V., Shishkova D.K., Nokhrin A.V., Sidorova O.D., Kutikhin A.G. Grinding and polishing instead of sectioning for the tissue samples with a graft: Implications for light and electron microscopy. Micron. 2016; 85: 1-7. doi: 10.1016/j.micron.2016.03.005

6. Kamari Y., Cohen H., Shaish A., Bitzur R., Afek A., Shen S. et al. Characterisation of atherosclerotic lesions with scanning electron microscopy (SEM) of wet tissue. Diabetes and vascular disease research. 2008; 1: 44-47.

7. Thiberge S., Nechushtan A., Sprinzak D., Gileadi O., Behar V., Zik O. et al. Scanning electron microscopy of cells and tissues under fully hydrated conditions. PNAS . 2004; 101 (10):.3346–3351

8. Wierzchosa J., Falcionib T., Kiciakc A., Wolińskid J., Koczorowskie R., Chomickif P. et al. Advances in the ultrastructural study of the implant–bone interface by backscattered electron imaging. Micron. 2008; 39 (8): 1363–1370. doi: 10.1016/j.micron.2008.01.022.

9. Koga D., Kusumi S., Shodo R., Dan Y., Ushiki T.. High-resolution imaging by scanning electron microscopy of semithin sections in correlation with light microscopy. Microscopy. 2015; 64 (6): 387-394. DOI: https://doi.org/10.1093/jmicro/dfv042

10. Fernández-Segura E., Cañizares F. J., Cubero M. A., Revelles F., Campos A. Backscattered electron imaging of cultured cells: application to electron probe X-ray microanalysis using a scanning electron microscope. Journal of microscopy. 1997;188 (1): 72–78.