组织学histology的发展简史1光学显微镜
组织学01绪论与上皮
上皮组织有极性
游离面
侧面
基底面
上皮组织结构特点
游离面 细胞核 基底面 结缔组织
二、被覆上皮（covering epithelium）
类型和结构：
按细胞层次和垂直切面上的形状进行分类。
1.单层扁平上皮：
（1）内皮（endothelium）：
分布在心、血管和淋巴管内表面的单层扁平上皮。
（2）间皮（mesothelium）：
外分泌腺上皮模式图
混合 腺泡 分泌管
浆液 腺泡 粘液 腺泡
（1） 浆液性细胞：
LM： 核： 形态；位置： 胞质：基部；顶部：
EM： 粗面内质网 高尔基复合体 膜包分泌颗粒
具有蛋白质分泌细胞的典型超微结构特点。
浆液性细胞透射电镜图
（2）粘液性细胞：
LM： 核： 形态；位置： 胞质：基部；顶部：
膜蛋白
2.中间连接/粘着小带
电镜下 细胞间有间隙， 内含丝状物， 细胞膜胞质面 附有致密物和 细丝
功能 粘着作用
紧密连接 中间连接
桥粒
中间连接透射电镜图 ——中间连接
中间连接示意图
3. 桥粒/粘着斑(desmosome)
位于： 中间连接深部 电镜下：
细胞间有间隙， 内含丝状物， 中间有致密中间线， 细胞膜胞质面有 张力细丝附于附着板
缝隙连接
缝隙连接结构模式图
相邻两细胞间间隙
连接点
柱状颗粒
6个亚单位
细胞连接透射电镜图
连接复合体
—————紧密连接
—————中间连接
————桥粒 ———缝隙连接
（三）基底面：
1.基膜（basement membrane）：
上皮基底面与深部结缔组织间的薄膜。
光学显微镜的发展历史
光学显微镜的发展历史、现状与趋势杨拓拓(苏州大学现代光学技术研究所，江苏苏州215000)1基本原理显微镜成像原理及视角放大率显微镜由物镜和目镜组成。
物体AB 在物镜前焦面稍前处，经物镜成放大、倒立的实像A'B'，它位于目镜前焦面或稍后处，经目镜成放大的虚像，该像位于无穷远或明视距离处。
图1-1显微镜系统光路图牛顿放大率公式：f f x x ''='x 是像点到像方焦点的距离，x 是物点到物方焦点的距离。
根据牛顿放大率公式可得物镜的垂轴放大率为'1'1'11--f f x ∆==β 目镜的视觉放大率为：'22250f =Γ组合系统的放大率为'1f'2'121250f f ∆-=Γ=Γβ显微镜系统的像方焦距∆-=/'2'1'f f f '250f =Γ显微镜系统成倒像轴向放大率 '2'1'2'1/f f x x =β若物点A 沿光轴移动很小的距离，则通过显微镜系统的像点'2A 将移动很大的距离，且移动方向相同。
显微系统的角放大率'2'1'2'1/x x f f =γ即入射于物镜为大孔径光束，而由目镜射出为小孔径光束。
显微镜的孔径光阑单组低倍显微物镜，镜框是孔径光阑。
复杂物镜一般以最后一组透镜的镜框作为孔径光阑。
对于测量显微镜，孔阑在物镜的象方焦面上，构成物方远心光路。
显微镜的视场光阑和视场在显微物镜的象平面上设置了视场光阑来限制视场。
由于显微物镜的视场很小，而且要求象面上有均匀的照度，故不设渐晕光阑。
显微镜是小视场大孔径成像，为获得大孔径并保证轴上点成像质量，显微镜线视场不超过物镜的1/20,线视场要求：1'120202β∆=≤f y显微镜的分辨率和有效放大率光学仪器分辨率瑞利判据：两个相邻的“点”光源所成的像是两个衍射斑，若两个等光强的非相干点像之间的间隔等于艾里圆的半径，即一个像斑的中心恰好落在另一个像斑的第一暗环处，则这两个点就是可分辨的点。
显微镜发展史
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➢十七世纪复式显微镜的初步发展
从十六世纪晚期，第一个复式显微镜发明并开始 被人们使用，一直到十七世纪末,复式显微镜都使用得 没有单式显微镜广泛。因为当时的透镜制造技术不高, 制造出的复式显微镜的像差和色差都很大，这使人们 大都不喜欢使用复式显微镜。
不过还是有些人制造,使用了一些复式显微镜.比如意 大利人伽利略(Galileo)和英国人胡克(Hooke)。
➢是十九世纪中性能最 好的显微镜,也是历史 上最精美的显微镜 。
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27
结构新颖的水生生物显微镜
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28Leabharlann 同时代的水生生 物显微镜还有Simple Aquatic Microscope
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29
同时代的其它单式显微镜
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30
同时代的其它复式显微镜
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38
暗视野显微镜
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39
相差显微镜
相位板
环形光阑
相差显微镜的基本原理：通过环形 光阑和相位板把透过标本的可见光 的相位差（光程差）变成振幅差， 从而提高了各种结构间的对比度， 使各种结构变得清晰可见。
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倒置显微镜
➢ 物镜方向朝上，标本放 在物镜上方，从下面观察
缺点:标本放在针形的载物台 上不稳定，观察时的实际操 作很麻烦。因此，后来的显 微镜就没有采用这种针形载 物台。
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8
➢同时代与它同型的 单式显微镜还有:
"弹簧显微镜".
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9
单式显微镜的顶峰----列文虎克的显微镜。
列文虎克[Antonivan Leeuwenhoek](1632-1723) 荷兰代尔夫特人，微生物学的先驱，一生磨制了550 个透镜，装配了247架显微镜，至今保留下来的有9 架。
光学显微镜的发展历史
杨拓拓(苏州大学现代光学技术研究所，江苏苏州215000)1基本原理显微镜成像原理及视角放大率显微镜由物镜和目镜组成。
物体AB 在物镜前焦面稍前处，经物镜成放大、倒立的实像A'B'，它位于目镜前焦面或稍后处，经目镜成放大的虚像，该像位于无穷远或明视距离处。
图1-1显微镜系统光路图牛顿放大率公式：f f x x ''= 'x 是像点到像方焦点的距离，x 是物点到物方焦点的距离。
根据牛顿放大率公式可得物镜的垂轴放大率为'1'1'11--f f x ∆==β 目镜的视觉放大率为：'22250f =Γ组合系统的放大率为'2'121250f f ∆-=Γ=Γβ显微镜系统的像方焦距∆-=/'2'1'f f f '250f =Γ显微镜系统成倒像轴向放大率 '1f'2'1'2'1/f f x x =β若物点A 沿光轴移动很小的距离，则通过显微镜系统的像点'2A 将移动很大的距离，且移动方向相同。
显微系统的角放大率'2'1'2'1/x x f f =γ即入射于物镜为大孔径光束，而由目镜射出为小孔径光束。
显微镜的孔径光阑单组低倍显微物镜，镜框是孔径光阑。
复杂物镜一般以最后一组透镜的镜框作为孔径光阑。
对于测量显微镜，孔阑在物镜的象方焦面上，构成物方远心光路。
显微镜的视场光阑和视场在显微物镜的象平面上设置了视场光阑来限制视场。
由于显微物镜的视场很小，而且要求象面上有均匀的照度，故不设渐晕光阑。
显微镜是小视场大孔径成像，为获得大孔径并保证轴上点成像质量，显微镜线视场不超过物镜的1/20,线视场要求：1'120202β∆=≤f y 显微镜的分辨率和有效放大率光学仪器分辨率瑞利判据：两个相邻的“点”光源所成的像是两个衍射斑，若两个等光强的非相干点像之间的间隔等于艾里圆的半径，即一个像斑的中心恰好落在另一个像斑的第一暗环处，则这两个点就是可分辨的点。
组织学与胚胎学：第1章 组织学绪论
• 随着光镜技术的发展，人们看到了动物细 胞。
• 1801年，德国学者比沙首次提出了“组织” 一词。
2、细胞学说
施万、施莱登提出了细胞学说，该学说认 为：细胞是一切动、植物体的基本结构和 功能单位；细胞内进行着复杂的化学反应； 新细胞由原有细胞产生。
3.电子显微镜（简称电镜）
使分辨率从光学显微镜的0.2μm提高
假复层 纤毛柱 状上皮 模式图
假复层纤毛柱状上皮（气管）
5、复层扁平上皮又称复层鳞状上皮 •特点：表层细胞呈扁平状；中层细胞呈梭形或多角形； 基底细胞矮柱状，有增殖能力；基底面凹凸不平。
复 层 扁 平 上 皮 和肛管－未角化
未角化的复层扁平上皮（食管） 角化的复层扁平上皮（表皮）
透射电镜像，浆细胞
扫描电镜像，血细胞
两种类型电镜比较 透射电镜 平面 分辨率高 内部结构 扫描电镜 立体 分辨率低 表面形态
第2章 上皮组织
Epithelial tissue
概述
蒙娜丽莎看着 你，她看到的 只是你的上皮 组织。
(一) 特点：
构成：排列紧密的上皮 细胞和极少量细胞外基质。
复层柱状上皮模式图
（二）、学习组织学的意义
1. 促进了生理学的进步，是病理学 的 基础，因此，医学生学好组织 学是学好生理学和病理学的基础
2. 洞察人体自身的微观世界，极大 满足我们求知和视觉欣赏的欲望
二、发展史
1. 光学显微镜（简称光镜）
•1665年英国人虎 克用光学显微镜首 次看到植物细胞， 并命名“细胞”。
吞 噬 中 的 巨 噬 细 胞 扫 描 电 镜
组织 (1)构成：细胞群和细胞外基质 (2)类型：上皮组织、结缔组织、
肌组织和神经组织
光学显微镜技术发展与应用
光学显微镜技术发展与应用光学显微镜是一种使用光学透镜对样品进行放大观察的仪器。
随着科技的不断发展和进步，光学显微镜也得到了越来越广泛的应用。
本文将从光学显微镜技术的发展历程、光学显微镜的种类、光学显微镜在生物医学、材料科学和化学领域中的应用以及未来光学显微镜的发展趋势等方面对光学显微镜的技术发展与应用进行分析和探讨。
一、光学显微镜技术的发展历程光学显微镜的发展始于17世纪，最初的显微镜是由荷兰人安东尼范李文霍克发明的。
他是第一个使用一组微型凸透镜来放大昆虫的图像的人。
在18世纪和19世纪，科学家们又陆续发现了相干光学和非相干光学的区别，开发出了相应的光学透镜，从而用于所见即所得的图像。
随着计算机技术的发展，人们还发现了数字显微镜。
数字显微镜是指通过数字图像处理技术，将显微镜所得的图像数字化，以便进行更高级别的分析和处理。
现代光学显微镜已经越来越多地采用计算机技术，成为图像分析和处理的重要工具之一。
二、光学显微镜的种类光学显微镜根据所使用的技术和检测对象的不同，可以分为多种类型。
1. 偏振显微镜偏振显微镜是一种使用偏振器对光线进行调节，以便在样品中检测有机分子、矿物质、液晶、纤维素等物质的显微镜。
该显微镜的主要优势在于，它能够显示许多在普通显微镜中看不到的细节。
2. 荧光显微镜荧光显微镜是使用荧光染料对样品进行染色，从而在显微镜中检测几乎无法在常规显微镜中看到的样品细节和结构的显微镜。
透过荧光显微镜，科学家们能够在显微镜下观察细胞蛋白质、酶、DNA、RNA和其他生物分子。
3. 透射电子显微镜透射电子显微镜是将电子束通过样品而获得一组黑白图像的高分辨率显微镜。
它可以使用电子束来照亮非晶状和单晶样品，并生成高分辨率的影像。
由于有许多细微结构是只有在电子束被扫描轰击后才能被观察到的，透射电子显微镜对于诸如纳米技术等领域的研究颇具重要意义。
三、光学显微镜在生物医学、材料科学和化学领域中的应用1. 生物医学光学显微镜在生物医学领域有着非常广泛的应用。
光学显微镜的发展与应用
光学显微镜的发展与应用光学显微镜是一种基础但又不可或缺的科学工具，其通过利用光的物理原理对物质进行分析和观察。
在生命科学、纳米技术、材料科学等领域，光学显微镜的应用是广泛而深入的。
古代的光学显微镜已经被发现，而现代的光学显微镜又经历了怎样的发展和应用呢？古代光学显微镜光学显微镜早在17 世纪初就被欧洲科学家发明了。
而在古代，希腊的光学学派领袖亚里士多德就倡导着对光进行研究。
他是最早发现和使用凸透镜的人之一，尽管他不知道透镜的原理。
而当时的铜锤师傅常用凸透镜对宝石做出放大效果，他们也是最早使用凸透镜的一群人。
在 13 世纪，古波斯天文学家时珊珂发明了一种叫做探微镜的工具。
探微镜是一种小型的微型望远镜，用于细致的视觉检查。
其观察方式这几乎与现代显微镜是类似的。
到了 17 世纪，荷兰科学家安东·范·李文霍克是第一个使用光学显微镜进行大量实验的人。
他是第一个发现微生物的人之一，也是第一个能用光学显微镜在镜头上观察微生物的人之一。
现代光学显微镜现代光学显微镜的发展经历了一个漫长的过程。
到了 20 世纪初，科学家们开始对现有的显微镜进行升级。
1903 年，德国科学家卡尔·祖林斯基发明了分光镜式荧光显微镜。
这种显微镜可以通过投射一个特殊的光源进入样本中，使得样本中不同物质发射不同颜色的荧光，从而可以快速准确的鉴别样本中的不同物质。
荧光显微镜起初被用于分离和检测细胞和材料中的分子，如蛋白质和多肽，在医学和生物学领域，这种荧光显微镜是一种重要且极具创新力的工具。
1948 年，比利时生物学家 Ernest Salzer 发明了相差显微镜，它可以对样本进行流体力学分析和显微拍照。
60 年代，美国科学家 Marvin Minsky 发明了第一个蓝宝石光学显微镜，在显微镜中利用蓝宝石的物理特性来增强样本的观察。
通过激光的光化学过程，样本会释放出有机分子，从而进一步增强显微镜的观察效果。
近年来，随着科技的发展，光学显微镜也变得越来越精密。
光学显微镜成像技术的发展及其应用
光学显微镜成像技术的发展及其应用随着科技的不断进步，各种新技术的发明和应用让我们的日常生活变得更加便捷和丰富。
光学显微镜作为一种常用的观察和分析微小物体的仪器，在科学研究和工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍光学显微镜成像技术的发展历程以及其在不同领域中的应用。
一、光学显微镜成像技术的发展历程光学显微镜是一种使用光学原理来放大和观察微观物体的仪器，它的原理是利用透镜来聚焦光线，以便放大物体。
早期的光学显微镜使用单纯的凸透镜。
然而，这种技术存在许多缺陷，例如成像质量较差、图像失真等问题。
19世纪末期，人们开始开发和使用复合镜头来提高成像质量。
同时，也发明了反射式显微镜，该技术使用反射式光学元件，使得更多的光线能够被聚焦到样品上，因此图像更加清晰。
20世纪初期，电子显微镜的出现极大地提高了分辨率和放大倍数。
然而，由于它们需要真空环境，所以使用较为复杂和昂贵，只适用于研究非常微小的微生物和细胞。
在近年来，光学显微镜成像技术得到了进一步的改进和发展。
例如，现代光学显微镜使用数字成像技术，可以将样品图像直接传输到计算机中进行分析和处理。
同时，还有许多先进技术的应用，如立体成像、荧光成像、最新的受激发射调制（STED）显微镜等，这些新技术更加强调成像的分辨率和清晰度。
因此我们可以预见，在不久的将来，光学显微镜成像技术一定会有更大规模的发展和应用。
二、光学显微镜在生物学领域的应用光学显微镜在生物学领域广泛应用于观察和研究生物样品，如细胞、细菌、真菌、病毒和DNA。
应用光学显微镜可以帮助科学家更深入地了解生物的结构、功能和生命过程。
例如，光学显微镜成像技术可以观察细胞内发生的各种生物化学反应和蛋白质变化。
这对于生物学研究和药物开发起着重要的作用。
近年来，光学显微镜在神经科学领域的应用也越来越广泛。
例如，研究者可以使用光学显微镜对活体光遗传学进行操作，以研究大脑神经元的功能和组织结构。
这项技术可以为癫痫、阿尔兹海默症等脑部疾病的治疗提供重要的帮助。
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①
用3H标记的胸腺嘧啶核苷研究DNA合成和细胞
增殖状态。
②
Hale Waihona Puke 用125I 观察甲状腺滤泡内碘化部位。
５、图像分析术（image analysis） 又称形态计量术（morphometry），应用数学和 统计学原理对组织切片提供的平面图像进行分析， 从而获得立体的组织细胞内有形成分的数量、体积、 表面积等参数，从量的角度显示结构与功能的关系。 ＊体视学（stereology）：应用计算机对连续 的组织切片进行三维重建，以获得微细结构的立体
根据抗原、抗体特异性结合原理，检测组织切片
中的肽和蛋白质。
抗原
抗体
荧光素
辣根过氧化物酶
胶体金 免疫组织化学原理模式图
（３）原位杂交术（in situ hybridization ） 即核酸分子杂交组织化学术，检测基因（DNA 片段）的有无、基因的表达活性（mRNA）。
①
原理：用带标记物的已知碱基顺序的核酸探
超薄切片（50-80
檬酸铅）
nm 厚）→电子染色（醋酸铀、柠
用于观察细胞内部的超微结构。 （２）扫描电镜术（scanning electron microscopy, SEM） （分辨率５－７nM） 无需制备切片，用于观察组织细胞表面立体结构。
透射电镜图，浆细胞
扫描电镜图，血细胞
３、组织化学术（histochemistry） 为应用化学、物理、生物化学、免疫学或分子生物 学的原理和技术，与组织学技术结合而产生，在组织切
针与细胞内待测核酸按碱基配对原则进行特异性原位
结合（杂交），并通过对标记物的显示而获知待测核
酸的有无及相对量。
②
常用标记物：放射性核素、地高辛。
４、放射自显影术（autoradiography） （１）概念：通过活细胞对某种放射性物质的特异 性摄入，以显示该物质在组织和细胞内的分布、含量
和代谢过程，借以反映细胞的功能状态。
培养空间思维能力，将二维图形还原为三维构像。 ４、注意理论与实际的关系
培养观察能力：重视实习课和图像观察。
五、组织学（histology）技术简介
１、光镜技术（光镜分辨率０.２µM）
（１）石蜡切片术（paraffin sectioning）
取材(1 cm)→固定→脱水→透明→包埋→切片
（5-10 µm 厚）→脱腊→染色→封片
４、当代组织学
（１）新仪器、新技术的发明和应用。
（２）免疫组织化学技术、原位杂交技术将组织 学引入分子水平。 （３）组织工程学技术拓展了组织学的临床应用 前景。 四、组织学（histology）的学习方法 １、掌握重点 学习的重点为组织和细胞水平。
２、形态和功能相统一 结构是功能的基础，功能是结构的必然表现。 ３、注意平面形态和立体形态的关系
第1章
组织学绪论 Introduction of Histology
一、组织学（histology）研究内容
１、定义
组织学是研究机体微细结构及其相关功能的科学，
也称显微解剖学（microanatomy）。
２、研究水平
组织、细胞、亚细胞和分子。
３、组织（tissue）
由形态、功能相同或相似的细胞和细胞外基质构
模型。
６、细胞培养术（cell culture） 把从机体取得的细胞在体外模拟体内的条件下进 行培养；培养组织块或器官则称组织培养术或器官培 养术。用于研究细胞、组织的代谢、增殖、分化、形 态和功能变化，各种理化因子对活细胞的影响。
培养条件：营养、生长因子、pH值、渗透压、O2
２、细胞学说的提出
1838－1839年由德国人施万、施莱登提出。
内容包括：
（１）细胞是一切动、植物体的基本结构和功能单位。
（２）细胞内进行着复杂的化学反应。
（３）新细胞由原有细胞产生。 ３、电子显微镜（electron microscope,EM）的发明 1932 年德国人卢斯卡、科诺尔发明电子显微镜。
成。人体有４种基本组织：上皮组织、结缔组织、肌
组织和神经组织。
（１）细胞（cell）
机体结构和功能的基本单位。
成人约有1015 个、200余种。
（２）细胞外基质(extracellular matrix) 由细胞分泌形成。 ＊ 器官(organ) 组织以不同的种类、数量和方式组合形成器官。 ＊ 系统(system) 若干功能相关的器官构成。
脂类：锇酸固定兼染色，呈黑色。 核酸：福尔根反应显示DNA，呈紫红色。甲
基绿－派若宁反应同时显示DNA与RNA,甲基绿与细胞 核DNA结合呈蓝绿色，派若宁与核仁及胞质内的RNA结
合呈红色。
④ 酶类：酶与特异性底物的反应产物、再与捕
捉剂反应，形成有色的沉淀物。
（２）免疫组织化学（immunohistochemistry）
二、组织学（histology）的意义
１、促进了生理学的进步。
２、是病理学的基础。
３、促进人类对自身的深入了解。 三、组织学（histology）的发展简史 １、光学显微镜（light microscope，LM）的发明 （１）16 世纪末荷兰人发明光学显微镜。 （２）1665 年英国人胡克命名“细胞”。 （３）1801 年法国人比沙提出“组织”概念。
易于被碱性染料着色的性质称为嗜碱性。
HE染色，垂体远侧部
(３) 特殊染色
镀银染色，小脑皮质神经元
醛复红与偶氮焰红染色， 肥大细胞和弹性纤维
2、电镜技术
（１）透射电镜术（transmission electron
microscopy, TEM） （分辨率０.２nM）
取材(1 mm3)→戊二醛、锇酸双重固定→树脂包埋→
（２）苏木精- 伊红染色法（hematoxylin-eosin
staining， HE染色法）
是组织学中最常用的染色法，苏木精为碱性染料，
使染色质和核糖体着紫蓝色；伊红为酸性染料，使胞
质和细胞外基质着红色。
※
嗜酸性（acidophilia)
易于被酸性染料着色的性质称为嗜酸性。
※
嗜碱性(basophilia)
片显示某种物质的存在和分布状态。分为：一般组织化
学术，免疫组织化学术和原位杂交术。
（１）一般组织化学术
组织中的某种结构成分与所加试剂发生化学反应、 并呈现某种颜色，在显微镜下可观察到。 ① 糖类： PAS（过碘酸希夫）反应，显示多糖和
糖蛋白，呈紫红色。
PAS反应，小肠上皮杯状细胞的粘原颗粒
② ③