生物扫描电镜样品制备常用干燥方法

生物扫描电镜样品干燥的方法很多,比如临界点干燥法、自然干燥法、冷冻干燥法、叔丁醇真空干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、乙腈干燥法、烘干干燥法、氮气干燥法和微波干燥法等。这些方法各有利弊,且适用样品种类不同。因此根据生物样品的特性选择一种适宜的干燥方法十分重要。

下述5种干燥方法各有优缺点，且适合于不同的生物样品种类。一般认为目前在用的最好的干燥方法是临界点干燥法，其次是冷冻干燥法、真空干燥法和自然干燥法虽然干燥方法在不断改进但还是只能把由干燥引起的样品变形控制在一定的范围内。临界点干燥法被认为是一种最理想的干燥方法但仍存在大约5%的变形

1.自然干燥法

自然干燥法是指样品中的水分在大气中自然蒸发或样品经脱水处理后脱水剂自然挥发而干燥的方法。样品从含脱水剂状态下进行自然干燥与样品从含水状态下进行自然干燥相比,由于脱水剂的表面张力系数小于水所以前者样品变形较小山。自然干燥法对于含水量较多的动植物组织、游离细胞等的干燥是不适用的因为杆燥过程中表面张力将使样品变形。自然干燥法对干种子、果壳某些干花粉、长期保存的昆虫针插标本和70%乙醇浸泡的昆虫标本以及蛋壳和蛋膜等样品是一个简易实用有效的方法虽然在自然干燥过程中样品体积有所收缩但却保留了样品的基本形态。

2.烘干干燥法

此方法将要研究的样品用烘干箱烘干，般温度控制在80C以下烘干程度以含水量在5%以下为好。此方法的干燥速度较快但水分蒸发时可能造成样品变形或微小断裂。适用于不易变形且耐热的样品,比如淀粉粒孢子粉等。

3.临界点干燥法

此方法是根据物质处在临界点时的特殊物理状态设计的一种干燥方法。在临界状态下液体和气体的密度相等气液界面完全消失液体的表面张力系数为零。临界点干燥法之所以一直被视为制作生物医学扫描样品最可靠的干燥方法是因为此法能消除液体表面张力的作用干燥出的样品能最大程度地保存其自然形态”。临界点干燥法适合多种生物样品的干燥。

4.冷冻干燥法

冷冻干燥法是利用低温和真空,使样品中的水分直接由冰升华或经过某种升华介质由固相升华以达到干燥样品的目的。冷冻干燥过程使水分从固态直接转化为气态不经过液态阶段，因而避免了气相和液相之间表面张力对样品的损伤。根据选用的冷冻介质的不同，冷冻干燥法又可以分为从水中直接冷冻干燥和从有机溶剂中干燥。与水相比，有机溶剂在冰冻后形成非晶体固态不会产生冰晶损伤样品且能以最快的速度从固态升华大为缩短了干燥时间。

5.真空干燥法

真空干燥法指的是将经脱水的样品置于真空容器中进行干燥的方法。真空干燥法选用高熔点的有机材料(叔丁醇、乙腈、六甲基二硅胺烷、正丁醇等)作升华介质，既保留了冷冻干燥法的优点又不用对样品进行冷冻处理无冷冻损伤，且操作简单。最常用的真空干燥法是以叔丁醇为升华介质的叔丁醇干燥法。而乙腈干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、正丁醇干燥法等用的相对较少。

在进行扫描电镜生物样品制备时应根据生物样品的特性、观察要求和设备条件来选择采用何种干燥方法。通过以上分析我们提出以下扫描电镜生物样品干燥方法选择的一般性原则:

(1)对于微生物等微小的生物样品如果想要操作简便可以选用自然干燥法或烘干干燥法如果想要获得较好的效果建议选用临界点干燥法或真空干燥法。

(2)一般来说,含水量较少、细胞壁和蜡质层较厚的植物组织多采用自然干燥法而幼嫩、含水分较多的组织则需要选择其他方法。临界点干燥法和叔丁醇真空干燥法几乎适用于各类型的植物样品但是考虑到操作的复杂性能使用更简便的干燥方法时一般不选用它们。

(3)临界点干燥法是动物样品的首选干燥方法。考虑到操作的简便性，对于含水量低且观察部位相对较硬的动物样品也可以采用自然干燥法但是含水量低且较柔软的样品推荐采用临界点干燥或叔丁醇真空干燥法。

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