Forskningsmetoder innen histologi, cytologi og embryologi. Hvordan en histologisk undersøkelse utføres: typer, metoder, funksjoner Histologisk metode for å studere celler

2. Studieobjekter av histologi

3. Fremstilling av histologiske preparater

4. Forskningsmetoder

5. Historiske stadier i histologiens utvikling

1. Histologi vitenskapen om den mikroskopiske og submikroskopiske strukturen, utviklingen og vitale aktiviteten til vevet til dyreorganismer. Følgelig studerer histologi et av nivåene for organisering av levende vevsstoff. Det er følgende hierarkiske nivåer organisering av levende materie:

mobilnettet;

vev;

strukturelle og funksjonelle enheter av organer;

organnivå;

systemnivå;

organismenivå

Histologi som akademisk disiplin, inkluderer følgende seksjoner: cytologi, embryologi, generell histologi (studerer strukturen og funksjonene til vev), privat histologi (studier den mikroskopiske strukturen til organer).

hovedobjekt studiet av histologi er kroppen til en frisk person, og derfor omtales denne akademiske disiplinen som menneskelig histologi.

Hovedoppgaven histologi består i å studere strukturen til celler, vev, organer, etablere koblinger mellom ulike fenomener, etablere generelle mønstre.

Histologi, som anatomi, tilhører de morfologiske vitenskapene, hvis hovedoppgave er å studere strukturene til levende systemer. I motsetning til anatomi, studerer histologi strukturen til levende materie på mikroskopiske og elektronmikroskopiske nivåer. Samtidig utføres studiet av strukturen til ulike strukturelle elementer for tiden under hensyntagen til funksjonene de utfører. Denne tilnærmingen til studiet av strukturer av levende materie kalles histofysiologisk, og histologi blir ofte referert til som histofysiologi. I tillegg, når man studerer levende stoffer på celle-, vev- og organnivå, vurderes ikke bare formen, størrelsen og plasseringen av strukturene av interesse, men sammensetningen av stoffene som danner disse strukturene bestemmes ofte av cytometoden. - og histokjemi. Til slutt vurderes strukturene som studeres vanligvis under hensyntagen til deres utvikling, både i den intrauterine (embryonale) perioden og under postembryonal ontogenese. Det er med dette behovet for å inkludere embryologi i løpet av histologien.

Histologi, som all vitenskap, har sin egen gjenstander og metoder studiet deres. De direkte studieobjektene er celler, fragmenter av vev og organer forberedt på en spesiell måte for deres studie under et mikroskop.

2. Studieobjekter delt inn i:

levende (celler i en dråpe blod, celler i kultur, etc.);

død eller fiksert, som kan tas både fra en levende organisme (biopsi) og fra lik.

I alle fall, etter å ha tatt bitene, blir de utsatt for virkningen av fikserende løsninger eller frysing. Både vitenskapelige og pedagogiske formål bruker faste objekter. Tilberedt på en bestemt måte kalles preparater som brukes til undersøkelse under mikroskop histologiske preparater.

Histologisk preparat kan være i formen:

tynn farget del av et organ eller vev;

smøre på glass;

et avtrykk på glass fra et ødelagt organ;

tynnfilm forberedelse.

Et histologisk preparat av enhver form må oppfylle følgende krav:

bevare den vitale tilstanden til strukturene;

være tynn og gjennomsiktig nok til å bli studert under et mikroskop i gjennomlyst lys;

være kontrast, det vil si at strukturene som studeres bør være klart definert under et mikroskop;

preparater for lysmikroskopi bør lagres i lang tid og brukes til ny undersøkelse.

Disse kravene oppnås ved fremstilling av stoffet.

3. Det er følgende stadier av å forberede et histologisk preparat

Tar materiale(stykke vev eller organ) for fremstilling av legemidlet. Dette tar hensyn til følgende punkter: prøvetaking av materiale bør utføres så snart som mulig etter død eller slakting av dyret, og om mulig fra en levende gjenstand (biopsi), slik at strukturene i cellen, vevet eller organ er bedre bevart; prøvetaking av stykker bør gjøres med et skarpt instrument for ikke å skade vevet; tykkelsen på stykket bør ikke overstige 5 mm slik at fikseringsløsningen kan trenge inn i tykkelsen på stykket; stykket skal merkes (angi navnet på kroppen, nummeret på dyret eller navnet på personen, dato for prøvetaking, og så videre).

Materialfiksering nødvendig for å stoppe metabolske prosesser og bevare strukturer fra forfall. Fiksering oppnås oftest ved å dyppe stykket i fikseringsvæsker, som kan være enkle alkoholer og formalin og komplekse Carnoys løsning, Zinkers fikseringsmiddel og andre. Fikseringsmidlet forårsaker proteindenaturering og suspenderer dermed metabolske prosesser og bevarer strukturene i deres livstidstilstand. Fiksering kan også oppnås ved frysing (kjøling i CO2-stråle, flytende nitrogen, etc.). Varigheten av fiksering velges empirisk for hvert vev eller organ.

Helle biter i forseglingsmedier(parafin, celloidin, harpiks) eller frysing for etterfølgende tynnskjæring.

Seksjonsforberedelse på spesielle enheter (mikrotom eller ultramikrotom) ved bruk av spesielle kniver. Seksjoner for lysmikroskopi limes til glassplater, og for elektronmikroskopi er de montert på spesielle masker.

Seksjonsfarging eller deres kontrast (for elektronmikroskopi). Før farging av seksjonene fjernes tetningsmediet (avvoksing). Farging oppnår kontrasten til de studerte strukturene. Fargestoffer er delt inn i basiske, sure og nøytrale. De mest brukte basiske fargestoffene (vanligvis hematoxylin) og sure (eosin). Ofte brukes komplekse fargestoffer.

Seksjon opplysning(i xylen, toluen), innkapsling i harpiks (balsam, polystyren), dekkglass.

Etter disse påfølgende prosedyrene kan stoffet studeres under et lysmikroskop.

For elektronmikroskopiformål det er noen særegenheter i forberedelsestrinnene, men de generelle prinsippene er de samme. Hovedforskjellen er at det histologiske preparatet for lysmikroskopi kan lagres i lang tid og gjenbrukes. Skiver for elektronmikroskopi brukes én gang. Samtidig blir objektene av interesse for preparatet først fotografert, og studiet av strukturene er allerede utført på elektrondiffraksjonsmønstre.

Fra vev med flytende konsistens(blod, benmarg og andre), preparater lages i form av et utstryk på et glassglass, som også festes, farges og deretter studeres.

Fra skjøre parenkymale organer(lever, nyre og andre) preparater er laget i form av et organavtrykk: etter et brudd eller brudd på et organ påføres et glassglass på bruddstedet til organet, hvorpå noen frie celler limes. Deretter fikseres stoffet, farges og studeres.

Til slutt, fra noen organer(mesenterium, pia mater) eller fra løst fibrøst bindevev lages filmpreparater ved å strekke eller knuse mellom to glass, også med påfølgende fiksering, farging og helling i harpiks.

4. Hovedforskningsmetoden biologiske objekter som brukes i histologi er mikroskopi, dvs. studiet av histologiske preparater under et mikroskop. Mikroskopi kan være en uavhengig studiemetode, men nylig er den vanligvis kombinert med andre metoder (histokjemi, historadiografi og andre). Det bør huskes at forskjellige mikroskopdesign brukes til mikroskopi, som gjør det mulig å studere forskjellige parametere for objektene som studeres. Det er følgende typer mikroskopi:

lysmikroskopi (oppløsning 0,2 µm) er den vanligste typen mikroskopi;

ultrafiolett mikroskopi (oppløsning 0,1 µm);

luminescerende (fluorescerende) mikroskopi for å bestemme kjemikaliene i strukturene som vurderes;

fasekontrastmikroskopi for å studere strukturer i ufargede histologiske preparater;

polariserende mikroskopi for å studere hovedsakelig fibrøse strukturer;

mørkfeltmikroskopi for å studere levende gjenstander;

innfallende lysmikroskopi for å studere tykke gjenstander;

elektronmikroskopi (oppløsning opptil 0,1-0,7 nm), dens to varianter - overføring (overføring) elektronmikroskopi og skannings- eller skanningsmikroskopi gir et bilde av overflaten til ultrastrukturer.

Histokjemiske og cytokjemiske metoder lar deg bestemme sammensetningen av kjemikalier og til og med deres mengde i de studerte strukturene. Metoden er basert på å utføre kjemiske reaksjoner med reagenset som brukes og kjemikaliene i substratet, med dannelse av et reaksjonsprodukt (kontrast eller fluorescerende), som deretter bestemmes ved lys- eller fluorescerende mikroskopi.

Histoautoradiografi metode lar deg identifisere sammensetningen av kjemikalier i strukturene og intensiteten av utvekslingen ved å inkludere radioaktive isotoper i strukturene som studeres. Metoden brukes oftest i dyreforsøk.

Differensiell sentrifugeringsmetode lar deg studere individuelle organeller eller til og med fragmenter isolert fra cellen. For å gjøre dette males et stykke av det undersøkte organet, helles med saltvann og spres deretter i en sentrifuge ved forskjellige hastigheter (fra 2 til 150 tusen), og brøkdelene av interesse oppnås, som deretter studeres med forskjellige metoder.

Interferometri metode lar deg bestemme den tørre massen av stoffer i levende eller faste gjenstander.

Immunomorfologiske metoder tillater, ved bruk av forhåndsutførte immunreaksjoner, basert på antigen-antistoff-interaksjon, å bestemme subpopulasjoner av lymfocytter, å bestemme graden av fremmedhet av celler, å utføre histologisk typing av vev og organer (for å bestemme histokompatibilitet) for organtransplantasjon.

Cellekulturmetode(in vitro, in vivo) å dyrke celler i et reagensrør eller i spesielle kapsler i kroppen og deretter studere levende celler under et mikroskop.

Måleenheter brukt i histologi

For å måle strukturer i lysmikroskopi brukes i hovedsak mikrometer: 1 μm er 0,001 mm; elektronmikroskopi bruker nanometer: 1 nm er 0,001 µm.

5. PÅ historie med utvikling av histologi betinget skille tre periode:

premikroskopisk periode(fra det 4. århundre f.Kr. til 1665) er assosiert med navnene til Aristoteles, Galen, Avicenna, Vesalius, Fallopius og er preget av forsøk på å isolere heterogent vev i kroppen til dyr og mennesker (hardt, mykt, flytende, og så videre) ) og bruksmetodene for anatomisk forberedelse.

mikroskopisk periode(fra 1665 til 1950). Begynnelsen av perioden er assosiert med navnet på den engelske fysikeren Robert Hooke, som for det første forbedret mikroskopet (det antas at de første mikroskopene ble oppfunnet helt på begynnelsen av 1600-tallet), og for det andre brukte det til den systematiske studien av forskjellige, inkludert biologiske, objekter og publiserte resultatene av disse observasjonene i 1665 i boken "Micrography", for det tredje introduserte han først begrepet "celle" ("cellulum"). Deretter ble den kontinuerlige forbedringen av mikroskoper og deres stadig bredere bruk for studier av biologiske vev og organer utført.

Spesiell oppmerksomhet ble gitt til studiet av strukturen til cellen. Jan Purkinje beskrev tilstedeværelsen av "protoplasma" (cytoplasma) og en kjerne i dyreceller, og noe senere bekreftet R. Brown tilstedeværelsen av en kjerne i de fleste dyreceller. Botanikeren M. Schleiden ble interessert i cellenes opprinnelse ved cytokinese. Resultatene av disse studiene tillot T. Schwan, på grunnlag av deres rapporter, å formulere celleteorien (1838-1839) i form av tre postulater:

alle plante- og dyreorganismer består av celler;

alle celler utvikler seg i henhold til det generelle prinsippet fra cytoblastema;

hver celle har en uavhengig vital aktivitet, og den vitale aktiviteten til en organisme er summen av aktiviteten til cellene.

Imidlertid klargjorde R. Virchow (1858) snart at utviklingen av celler utføres ved å dele den opprinnelige cellen (en hvilken som helst celle fra cellen). Bestemmelsene utviklet av T. Schwan i celleteorien er relevante for nåtiden, selv om de er formulert annerledes.

Moderne bestemmelser om celleteori:

cellen er den minste livsenheten;

celler av dyreorganismer er like i struktur;

cellereproduksjon skjer ved å dele den opprinnelige cellen;

flercellede organismer er komplekse ensembler av celler og deres derivater, kombinert til systemer av vev og organer, sammenkoblet av cellulære, humorale og nervøse former for regulering.

Ytterligere forbedring av mikroskoper, spesielt opprettelsen av akromatiske linser, gjorde det mulig å identifisere mindre strukturer i celler:

cellesenter Hertwig, 1875;

mesh-apparat eller lamellært Golgi-kompleks, 1898;

mitokondrier Benda, 1898

Moderne scene Utviklingen av histologi begynner i 1950 fra det øyeblikket elektronmikroskopet begynte å bli brukt til å studere biologiske objekter, selv om elektronmikroskopet ble oppfunnet tidligere (E. Ruska, M. Knol, 1931). Imidlertid er det moderne utviklingsstadiet av histologi preget av introduksjonen av ikke bare et elektronmikroskop, men også andre metoder: cyto- og histokjemi, historadiografi og andre moderne metoder oppført ovenfor. I dette tilfellet brukes vanligvis et kompleks av forskjellige metoder, noe som gjør det mulig ikke bare å få en kvalitativ ide om strukturene som studeres, men også å oppnå nøyaktige kvantitative egenskaper. Ulike morfometriske teknikker er spesielt mye brukt i dag, inkludert automatiserte systemer for å behandle informasjonen som mottas ved hjelp av datamaskiner.

FOREDRAG 2. Cytologi. Cytoplasma

Histologi - ("gistos" på gresk - vev, logis - undervisning) Dette er vitenskapen om strukturen, utviklingen og vitale aktiviteten til vev fra flercellede organismer og mennesker. Gjenstandene som er gjenstand for denne vitenskapen er utilgjengelige for det blotte øye. Derfor er histologiens historie nært forbundet med historien om opprettelsen av slike instrumenter som lar oss studere de minste gjenstandene med det blotte øye. 2

Histologiforløpet er konvensjonelt delt inn i følgende seksjoner: n 1. Cytologi er vitenskapen om cellen. n 2. Embryologi er vitenskapen om utvikling, fra begynnelse til fullstendig dannelse av en organisme. n 3. Generell histologi - vitenskapen om de generelle mønstrene som er iboende i vev. n 4. Privat histologi - studerer struktur, utvikling av organer og systemer.

CYTOLOGI - (gresk κύτος "celle" og λόγος - "studie", "vitenskap") n En gren av biologi som studerer levende celler, deres organeller, deres struktur, funksjon, prosesser for celleproduksjon, aldring og død. fire

EMBRYOLOGI n (fra annen -gresk ἔμβρυον - embryo, embryo + -λογία fra λόγος - undervisning) er en vitenskap som studerer utviklingen av embryoet. 5

Historien om etableringen av celleteorien 1590. Jansen oppfant mikroskopet, der forstørrelsen ble gitt ved tilkobling av to linser. 1665. Robert Hooke brukte først begrepet celle. 1650-1700 år. Anthony van Leeuwenhoek beskrev først bakterier og andre mikroorganismer. 1700 -1800 år. Mange nye beskrivelser og tegninger av ulike vev, hovedsakelig vegetabilske, er publisert. I 1827 oppdaget Karl Baer egget hos pattedyr. 1831 -1833 år. Robert Brown beskrev kjernen i planteceller. 1838 -1839 år. Botaniker Matthias Schleiden og zoolog Theodor Schwann kombinerte ideene til forskjellige forskere og formulerte celleteorien, som postulerte at den grunnleggende enheten for struktur og funksjon i levende organismer er cellen. 1855 Rudolf Virchow viste at alle celler dannes som et resultat av celledelinger.

Historien om etableringen av celleteorien 1665. En engelsk vitenskapsmann, fysiker Robert Hooke, undersøkte en del av korken under et mikroskop, og oppdaget at den består av celler adskilt av skillevegger. Disse cellene kalte han "celler"

Historien om etableringen av den cellulære teorien På 1600-tallet designet Leeuwenhoek et mikroskop og åpnet døren til mikrokosmos for mennesker. En rekke ciliater, hjuldyr og andre bittesmå levende skapninger blinket foran øynene til de forbløffede forskerne. Det viste seg at de er overalt - disse minste organismene: i vann, gjødsel, i luft og støv, i jord og takrenner, i råtnende avfall av animalsk og vegetabilsk opprinnelse.

Historien om etableringen av celleteorien 1831-1833. Robert Brown beskrev kjernen i planteceller. I 1838 trakk den tyske botanikeren M. Schleiden oppmerksomheten til kjernen og anså den for å være opphavsmannen til cellen. Ifølge Schleiden kondenserer en kjerne fra et granulært stoff, rundt hvilket det dannes en kjerne, og rundt kjernen - en celle, og kjernen kan forsvinne i prosessen med celledannelse.

Historien om etableringen av celleteorien Den tyske zoologen T. Schwann viste at dyrevev også består av celler. Han skapte en teori som sier at celler som inneholder kjerner representerer det strukturelle og funksjonelle grunnlaget for alle levende ting. Den cellulære strukturteorien ble formulert og publisert av T. Schwann i 1839. Dens essens kan uttrykkes i følgende bestemmelser: 1. Cellen er den elementære strukturelle enheten i strukturen til alle levende vesener; 2. Celler av planter og dyr er uavhengige, homologe med hverandre i opprinnelse og struktur. Hver celle fungerer uavhengig av de andre, men sammen med alle. 3. Alle celler oppstår fra strukturløs intercellulær substans. (Feil!) 4. Livsaktiviteten til cellen bestemmes av skallet. (Feil!)

Historien om etableringen av celleteorien I 1855 gjorde den tyske legen R. Virchow en generalisering: en celle kan bare oppstå fra en tidligere celle. Dette førte til realiseringen av det faktum at vekst og utvikling av organismer er assosiert med celledeling og deres videre differensiering, noe som fører til dannelse av vev og organer.

Historien om opprettelsen av celleteorien av Karl Baer Tilbake i 1827 oppdaget Karl Baer egget hos pattedyr, beviste at utviklingen av pattedyr begynner med et befruktet egg. Dette betyr at utviklingen av enhver organisme begynner med ett befruktet egg, cellen er utviklingsenheten.

Historien om etableringen av den cellulære teorien 1865 Lovene om arvelighet ble publisert (G. Mendel). 1868 Nukleinsyrer ble oppdaget (F. Miescher) 1873 Kromosomer ble oppdaget (F. Schneider) 1874 Mitose i planteceller ble oppdaget (I. D. Chistyakov) 1878 Mitotisk deling av dyreceller ble oppdaget (W. Fleming, P I. Peremezhko) 1879 - oppførselen til kromosomer under deling. 1882 Meiose ble oppdaget i dyreceller (W. Fleming) 1883 Det ble vist at antall kromosomer i kjønnsceller er to ganger mindre enn i somatiske celler (E. Van Beneden) 1887 Meiose ble oppdaget i planteceller (E. Strasburger ) 1898 Golgi oppdaget mesh-apparatet til cellen, Golgi-apparatet. 1914 Kromosomteorien om arvelighet ble formulert (T. Morgan). 1924 Den naturvitenskapelige teorien om livets opprinnelse på jorden ble publisert (A. I. Oparin). 1953 Ideer om strukturen til DNA ble formulert og modellen ble laget (D. Watson og F. Crick). 1961 Naturen og egenskapene til den genetiske koden bestemmes (F. Crick, L. Barnet, S. Benner).

Hovedbestemmelsene i moderne cellulær teori 1. En celle er et elementært levende system, en enhet av struktur, vital aktivitet, reproduksjon og individuell utvikling av organismer. 2. Cellene til alle levende organismer er homologe, ensartede i struktur og opprinnelse. 3. Celledannelse. Nye celler oppstår bare ved å dele eksisterende celler. 4. Celle og organisme. En celle kan være en uavhengig organisme (prokaryoter og encellede eukaryoter). Alle flercellede organismer består av celler. 5. Funksjoner av celler. I celler utføres metabolisme, irritabilitet og eksitabilitet, bevegelse, reproduksjon og differensiering. 6. Celleevolusjon. Den cellulære organisasjonen oppsto ved livets morgen og gikk en lang vei i evolusjonær utvikling fra atomfrie former (prokaryoter) til atomformer (eukaryoter).

METODER FOR MIKROSKOPI AV HITOLOGISKE PRØVER 1. Lysmikroskopi. 2. Ultrafiolett mikroskopi. 3. Fluorescerende (luminescerende) mikroskopi. 4. Fasekontrastmikroskopi. 5. Mørkefeltmikroskopi. 6. Interferensmikroskopi 7. Polarisasjonsmikroskopi. 8. Elektronmikroskopi. 17

Mikroskop n Dette optiske instrumentet lar deg observere små gjenstander. Bildeforstørrelse oppnås med et system med objektivlinser og et okular. Speilet, kondensatoren og membranen styrer lysstrømmen og regulerer belysningen av objektet. Den mekaniske delen av mikroskopet inkluderer: et stativ, et objektbord, makro- og mikrometerskruer, en rørholder. atten

Spesielle metoder for mikroskopi: - fasekontrastmikroskop - (for studiet av levende ikke-fargede gjenstander) - mikroskopi lar deg studere levende og ufargede gjenstander. Når lys passerer gjennom fargede objekter, endres amplituden til lysbølgen, og når lys passerer gjennom ufargede objekter endres lysbølgens fase, noe som brukes til å få et høykontrastbilde i fasekontrast- og interferensmikroskopi. - mørkfeltsmikroskop (for å studere levende ufargede gjenstander). Det brukes en spesiell kondensator som fremhever de kontrasterende strukturene til det umalte materialet. Mørkefeltsmikroskopi gjør det mulig å observere levende objekter. Det observerte objektet fremstår som opplyst i et mørkt felt. I dette tilfellet faller strålene fra illuminatoren på objektet fra siden, og bare spredte stråler kommer inn i mikroskoplinsene. 19

Spesielle metoder for mikroskopi Luminescerende mic-p (for studiet av levende ufargede objekter) Mikroskopi brukes til å observere fluorescerende (luminescerende) objekter. I et fluorescerende mikroskop passerer lys fra en kraftig kilde gjennom to filtre. Ett filter blokkerer lys foran prøven og lar lys med bølgelengden som eksiterer prøven fluorescere. Det andre filteret lar lys med bølgelengden som sendes ut av det fluorescerende objektet passere gjennom. Således absorberer fluorescerende objekter lys med en bølgelengde og sender ut lys i en annen region av spekteret. -ultrafiolett evne m-pa) mic-p (øker oppløsningen -polarisering mic-p (for forskningsobjekter med et ordnet arrangement av molekyler - skjelett, muskel, kollagenfibre osv.) mikroskopi - bildedannelse av ufargede anisotrope strukturer ( f.eks. som kollagenfibre og myofibriller).20

Spesielle metoder for mikroskopi - interferensmikroskopi (for å bestemme den tørre resten i celler, bestemme tykkelsen på objekter) - mikroskopi kombinerer prinsippene for fasekontrast og polarisasjonsmikroskopi og brukes til å oppnå et kontrastbilde av ufargede gjenstander. Spesiell interferensoptikk (Nomarsky-optikk) har funnet anvendelse i mikroskoper med differensiell interferenskontrast. C. Elektronmikroskopi: -transmisjon (studie av objekter gjennom transmisjon) -skanning (studie av overflaten til objekter) Teoretisk er oppløsningen til en transmisjon EM 0,002 nm. Den virkelige oppløsningen til moderne mikroskoper nærmer seg 0,1 nm. For biologiske objekter er EM-oppløsningen i praksis 2 nm. 21

Spesielle mikroskopiteknikker Et transmisjonselektronmikroskop består av en kolonne der elektroner som sendes ut av en katodefilament passerer i vakuum. En elektronstråle fokusert av ringmagneter passerer gjennom den forberedte prøven. Karakteren til elektronspredning avhenger av tettheten til prøven. Elektroner som passerer gjennom prøven fokuseres, observeres på en fluorescerende skjerm og registreres ved bruk av en fotografisk plate. Et skanningselektronmikroskop brukes til å få et tredimensjonalt bilde av overflaten til objektet som studeres. Chipping-metoden (frysing-cleaving) brukes til å studere den indre strukturen til cellemembraner. Celler fryses ved flytende nitrogentemperatur i nærvær av et kryobeskyttelsesmiddel og brukes til å lage chips. Spaltningsplanene passerer gjennom den hydrofobe midten av lipid-dobbeltlaget. Den eksponerte indre overflaten av membranene er skyggelagt med platina, de resulterende replikaene studeres i en skannings-EM. 22

Spesielle (ikke-mikroskopiske) metoder: 1. Cyto- eller histokjemi - essensen er bruken av strengt spesifikke kjemiske reaksjoner med et lett sluttprodukt i celler og vev for å bestemme mengden av ulike stoffer (proteiner, enzymer, fett, karbohydrater, etc.). Kan påføres på nivå med et lys- eller elektronmikroskop. 2. Cytofotometri - metoden brukes i kombinasjon med 1 og gjør det mulig å kvantifisere proteiner, enzymer etc. identifisert ved den cytohistokjemiske metoden 3. Autoradiografi - stoffer som inneholder radioaktive isotoper av kjemiske elementer blir introdusert i kroppen. Disse stoffene inngår i metabolske prosesser i cellene. Lokalisering, videre bevegelse av disse stoffene i organene bestemmes på histologiske preparater ved stråling, som fanges opp av en fotografisk emulsjon påført preparatet. 4. Røntgendiffraksjonsanalyse - lar deg bestemme mengden av kjemiske elementer i celler, for å studere den molekylære strukturen til biologiske mikroobjekter. 24 5. Morfometri - måling av størrelsen på biol. strukturer på celle- og subcellulært nivå.

Spesielle (ikke-mikroskopiske) metoder 6. Mikrourgi - gjennomføring av svært delikate operasjoner med mikromanipulator under mikroskop (kjernetransplantasjon, innføring av ulike stoffer i celler, måling av biopotensial osv.) 6. Metode for dyrking av celler og vev - i næringsmedier eller i diffusjonskamre, implantert i ulike kroppsvev. 7. Ultrasentrifugering - fraksjonering av celler eller subcellulære strukturer ved sentrifugering i løsninger med forskjellige tettheter. 8. Eksperimentell metode. 9. Metode for vevs- og organtransplantasjon. 25

Fiksering bevarer strukturen til celler, vev og organer, forhindrer deres bakterielle kontaminering og enzymatisk fordøyelse, og stabiliserer makromolekyler gjennom deres kjemiske tverrbinding. 32

Fiksering av flytende formalin, alkoholer, glutaraldehyd - De vanligste fikseringsmidlene; Kryofiksering - Den beste bevaringen av strukturer sikres ved øyeblikkelig frysing av prøver i flytende nitrogen (-196 ° C); Lyofilisering - små biter av vev utsettes for rask frysing, noe som stopper metabolske prosesser. Dehydrering - standardprosedyren for å fjerne vann er dehydrering i alkoholer med økende styrke (fra 70 til 60%). Fylling - gjør stoffet slitesterkt, hindrer det i å knuse og krølle under skjæring, gjør det mulig å oppnå kutt av standard tykkelse. Det vanligste innstøpingsmediet er parafin. Celloidin, plastmedier og harpikser brukes også. 33

Dehydrering forbereder det fikserte vevet for penetrering av innleiringsmediet. Vann fra levende vev, samt vann fra fikseringsblandinger (de fleste fikseringsmidler er vandige løsninger) må fjernes fullstendig etter fiksering. Standardprosedyren for å fjerne vann er dehydrering i alkoholer som øker fra 60° til 100° styrke. 34

Fylling er en nødvendig prosedyre som går foran utarbeidelsen av seksjoner. Fylling gjør stoffet slitesterkt, hindrer det i å bli knust og rynket under skjæring, og gjør det mulig å få tynne seksjoner av standard tykkelse. Det vanligste innstøpingsmediet er parafin. Celloidin, plastmedier og harpikser brukes også. 35

Roterende mikrotom. 40 n Blokker som inneholder et stykke av et orgel er festet i en bevegelig gjenstandsholder. Når den senkes, forblir serielle seksjoner på kniven, de fjernes fra kniven og monteres på en glassplate for videre bearbeiding og mikroskopi.

Histoseksjonsfargingsmetoder: n Kjernefysisk (basisk): n hematoksylin - flekker n n n n kjerner blå; jern hematoxylin; azur II (i lilla); karmin (i rødt); safranin (i rødt); metylblått (til blått); toluidin (i blått); tionin (i blått). n Cytoplasmatisk- (syre): n eosin - i rosa; n erytrosin; n oransje "G" ; n sur fuchsin - til rød; n pikrinsyre - gul; n Kongo - rød - til rød 44

SPESIELLE metoder for farging av histoseksjoner n Sudan III – oransje farging av lipider og fett; n osmisk syre - farging av lipider og fett i svart; n orcein - brunfarging av elastiske fibre; n sølvnitrat - impregnering av nerveelementer i mørk brun farge. 45

Cellestrukturer: n OXYPHILIAn evnen til å farge rosa med sure fargestoffer n Basophilian evnen til å farge blå med basiske fargestoffer n Neutrophilia - n evnen til å farge lilla med sure og basiske fargestoffer. 47

Celle n er et elementært levende system som består av cytoplasma, kjerne, membran og er grunnlaget for utvikling, struktur og liv til dyre- og planteorganismer.

Glykokalyxen er et epimembrankompleks som består av proteinbundne sakkarider og lipidbundne sakkarider. Funksjoner n Mottak (hormoner, cytokiner, mediatorer og antigener) n Intercellulære interaksjoner (irritabilitet og gjenkjennelse) n Parietal fordøyelse (mikrovilli av tarmkantceller)

Funksjoner av cytolemma: - avgrensende; - aktiv og passiv transport av stoffer i begge retninger; - reseptorfunksjoner; kontakt med naboceller.

Histologi er vitenskapen om den mikroskopiske og submikroskopiske strukturen, utviklingen og vitale aktiviteten til vevet til dyreorganismer.

Det er følgende hierarkiske nivåer organisering av levende materie:

mobilnettet;
vev;
strukturelle og funksjonelle enheter av organer;
organnivå;
systemnivå;
organismenivå

Objekter for histologisk forskning

Studieobjektene er delt inn i:

levende (celler i en dråpe blod, celler i kultur, etc.);
død eller fiksert, som kan tas både fra en levende organisme (biopsi) og fra lik.

Histologisk preparat

Histologisk preparat kan være i formen:

tynn farget del av et organ eller vev;
smøre på glass;
et avtrykk på glass fra et ødelagt organ;
tynnfilm forberedelse.

Et histologisk preparat av enhver form må oppfylle følgende krav:

bevare den vitale tilstanden til strukturene;
være tynn og gjennomsiktig nok til å bli studert under et mikroskop i gjennomlyst lys;
være kontrast, det vil si at strukturene som studeres bør være klart definert under et mikroskop;
preparater for lysmikroskopi bør lagres i lang tid og brukes til ny undersøkelse.

Disse kravene oppnås ved fremstilling av stoffet.

Stadier for å forberede et histologisk preparat

Tar materiale(stykke vev eller organ) for fremstilling av legemidlet.

Materialfiksering nødvendig for å stoppe metabolske prosesser og bevare strukturer fra forfall.

Helle biter i forseglingsmedier(parafin, celloidin, harpiks) eller frysing for etterfølgende tynnskjæring.

Seksjonsforberedelse på spesielle enheter (mikrotom eller ultramikrotom) ved bruk av spesielle kniver.

Seksjonsfarging eller deres kontrast (for elektronmikroskopi).

Seksjon opplysning(i xylen, toluen), innkapsling i harpiks (balsam, polystyren), dekkglass.

For elektronmikroskopiformål det er noen særegenheter i forberedelsestrinnene, men de generelle prinsippene er de samme.

Fra vev med flytende konsistens(blod, benmarg og andre), preparater lages i form av et utstryk på et glassglass, som også festes, farges og deretter studeres.

Forskningsmetoder i histologi

Hovedmetoden for å studere biologiske objekter som brukes i histologi er mikroskopi, dvs. studiet av histologiske preparater under et mikroskop. Mikroskopi kan være en uavhengig studiemetode, men nylig er den vanligvis kombinert med andre metoder (histokjemi, historadiografi og andre). Det bør huskes at forskjellige mikroskopdesign brukes til mikroskopi, som gjør det mulig å studere forskjellige parametere for objektene som studeres. Det er følgende typer mikroskopi:

lysmikroskopi (oppløsning 0,2 µm) er den vanligste typen mikroskopi;
ultrafiolett mikroskopi (oppløsning 0,1 µm);
luminescerende (fluorescerende) mikroskopi for å bestemme kjemikaliene i strukturene som vurderes;
fasekontrastmikroskopi for å studere strukturer i ufargede histologiske preparater;
polariserende mikroskopi for å studere hovedsakelig fibrøse strukturer;
mørkfeltmikroskopi for å studere levende gjenstander;
innfallende lysmikroskopi for å studere tykke gjenstander;
elektronmikroskopi (oppløsning opptil 0,1-0,7 nm), dens to varianter - overføring (overføring) elektronmikroskopi og skannings- eller skanningsmikroskopi gir et bilde av overflaten til ultrastrukturer.

Interferometri metode lar deg bestemme den tørre massen av stoffer i levende eller faste gjenstander.

Cellekulturmetode(in vitro, in vivo) å dyrke celler i et reagensrør eller i spesielle kapsler i kroppen og deretter studere levende celler under et mikroskop.

Måleenheter brukt i histologi

For å måle strukturer i lysmikroskopi brukes i hovedsak mikrometer: 1 μm er 0,001 mm; elektronmikroskopi bruker nanometer: 1 nm er 0,001 µm.

Historiske stadier i utviklingen av histologi

I historien om utviklingen av histologi betinget skille tre periode:

alle plante- og dyreorganismer består av celler;
alle celler utvikler seg i henhold til det generelle prinsippet fra cytoblastema;
hver celle har en uavhengig vital aktivitet, og den vitale aktiviteten til en organisme er summen av aktiviteten til cellene.

Moderne bestemmelser om celleteori:

cellen er den minste livsenheten;
celler av dyreorganismer er like i struktur;
cellereproduksjon skjer ved å dele den opprinnelige cellen;
flercellede organismer er komplekse ensembler av celler og deres derivater, kombinert til systemer av vev og organer, sammenkoblet av cellulære, humorale og nervøse former for regulering.
Ytterligere forbedring av mikroskoper, spesielt opprettelsen av akromatiske linser, gjorde det mulig å identifisere mindre strukturer i celler:
cellesenter Hertwig, 1875;
mesh-apparat eller lamellært Golgi-kompleks, 1898;
mitokondrier Benda, 1898

Moderne scene utvikling av histologi

begynner i 1950 fra det øyeblikket elektronmikroskopet begynte å bli brukt til å studere biologiske objekter, selv om elektronmikroskopet ble oppfunnet tidligere (E. Ruska, M. Knol, 1931). Imidlertid er det moderne utviklingsstadiet av histologi preget av introduksjonen av ikke bare et elektronmikroskop, men også andre metoder: cyto- og histokjemi, historadiografi og andre moderne metoder oppført ovenfor. I dette tilfellet brukes vanligvis et kompleks av forskjellige metoder, noe som gjør det mulig ikke bare å få en kvalitativ ide om strukturene som studeres, men også å oppnå nøyaktige kvantitative egenskaper. Ulike morfometriske teknikker er spesielt mye brukt i dag, inkludert automatiserte systemer for å behandle informasjonen som mottas ved hjelp av datamaskiner.

Studieobjekter delt inn i:

levende (celler i en dråpe blod, celler i kultur, etc.);

død eller fiksert, som kan tas både fra en levende organisme (biopsi) og fra lik.

Et histologisk preparat kan være i form av: (et tynt farget parti av et organ eller vev; et utstryk på glass; et avtrykk på glass fra et brudd i et organ; et tynnfilmpreparat).

Et histologisk preparat av enhver form må oppfylle følgende krav: (bevare den intravitale tilstanden til strukturene; være tynn og gjennomsiktig nok til å bli studert under et mikroskop i gjennomlyst lys; være kontrast, det vil si at strukturene som studeres må være klart definert under et mikroskop; preparater for lysmikroskopi brukes for ny læring.)

Disse kravene oppnås ved fremstilling av stoffet.

Forskningsmetoder:

Lysmikroskopi-Mikroskopi - hovedmetoden for å studere preparater - har blitt brukt i biologi i over 300 år. ultrafiolett mikroskopi– Dette er en slags lysmikroskopi. Det ultrafiolette mikroskopet bruker kortere ultrafiolette stråler med en bølgelengde på omtrent 0,2 µm. Fluorescerende (luminescerende) mikroskopi– Fenomenene med fluorescens er at atomene og molekylene til en rekke stoffer, som absorberer kortbølgelengdestråler, går inn i en eksitert tilstand. Fasekontrastmikroskopi– Denne metoden brukes for å få kontrastbilder av transparente og fargeløse objekter, usynlige med konvensjonelle mikroskopimetoder. elektronmikroskopi-Elektronmikroskopet bruker en strøm av elektroner med kortere bølgelengder enn lysmikroskopet.

Hovedstadiene av cytologisk og histologisk analyse er valget av studieobjektet, dets forberedelse for undersøkelse under et mikroskop, bruk av mikroskopimetoder, samt kvalitativ og kvantitativ analyse av bilder.

Oftest brukes en del av et vev eller et organ til studier. Histologiske preparater kan studeres uten spesiell behandling. For eksempel kan et forberedt blodutstryk, trykk, film eller seksjon av et organ umiddelbart sees under et mikroskop. Men på grunn av det faktum at strukturene har en svak kontrast, oppdages de dårlig i et konvensjonelt lysmikroskop og bruk av spesielle mikroskoper (fasekontrast, etc.) er nødvendig. Derfor brukes spesielt behandlede preparater oftere: faste, innelukket i et fast medium og farget.

Prosessen med å produsere et histologisk preparat for lys- og elektronmikroskopi inkluderer følgende hovedtrinn:

1. ta materialet og fikse det,

2. materialkomprimering,

3. utarbeidelse av seksjoner,

4. flekker eller kontrasterende seksjoner.

For lysmikroskopi er ett trinn til nødvendig - konklusjonen av seksjoner i en balsam eller andre gjennomsiktige medier.

Fiksering forhindrer nedbrytningsprosesser, noe som bidrar til å bevare integriteten til organstrukturene En liten prøve nedsenkes enten i et fikseringsmiddel (alkohol, formalin, tungmetallsaltløsninger, osmisk syre, spesielle fikseringsblandinger) eller utsettes for varmebehandling

Komprimeringen av materialet, nødvendig for fremstilling av seksjoner, utføres ved å impregnere det tidligere dehydrerte materialet med parafin, celloidin og organiske harpikser. Raskere komprimering oppnås ved å bruke metoden for å fryse stykkene, for eksempel i flytende karbonsyre.

Skjæring skjer på spesielle enheter - mikrotomer(for lysmikroskopi) og ultramikrotomer(for elektronmikroskopi).

Farging av snitt (i lysmikroskopi) eller spraying av dem med metallsalter (i elektronmikroskopi) brukes til å øke bildekontrasten til individuelle strukturer når de sees under et mikroskop. Metoder for farging av histologiske strukturer er svært forskjellige og velges avhengig av målene for studien.

Histologiske fargestoffer (i henhold til deres kjemiske natur) er delt inn i sure, basiske og nøytrale Vanlig fargestoff hematoksylin, som farger cellekjerner lilla, og et surt fargestoff - eosin farging av cytoplasmaet rosa-gult. Den selektive affiniteten til strukturer for visse fargestoffer skyldes deres kjemiske sammensetning og fysiske egenskaper. Strukturer som flekker godt med sure fargestoffer kalles oksyfile, og de som flekker med basiske fargestoffer kalles basofile. For eksempel farges cytoplasmaet til celler oftest oksyfilt, og cellekjernene farges basofilt.

Strukturer som aksepterer både sure og basiske fargestoffer er nøytrofile (heterofile). Fargede preparater dehydreres vanligvis i alkoholer med økende styrke og renses i xylen, benzen, toluen eller noen oljer. For langtidskonservering er en dehydrert histologisk seksjon innelukket mellom et objektglass og dekkglass i kanadisk balsam eller andre stoffer. Det ferdige histologiske preparatet kan brukes til mikroskopisk undersøkelse i mange år.

fire). Celle som en strukturell og funksjonell enhet av vev. Definisjon. Generell plan for strukturen til eukaryote celler. Biologiske cellemembraner, deres struktur, kjemiske sammensetning og hovedfunksjoner.

En celle er en elementær strukturell, funksjonell og genetisk enhet i sammensetningen av alle plante- og dyreorganismer. Strukturen til en eukaryot celle:

Cellene som danner vev til dyr og planter er betydelig forskjellige i form, størrelse og indre struktur.Celler av alle typer inneholder to hovedkomponenter som er nært beslektet med hverandre - cytoplasma og kjernen. Kjernen er skilt fra cytoplasmaet av en porøs membran og inneholder kjernesaft, kromatin og kjernen. Halvflytende cytoplasma fyller hele cellen og penetreres av mange tubuli. Utenfor er den dekket med en cytoplasmatisk membran.

Selve cellekroppen og dens innhold er atskilt fra det ytre miljø eller fra naboelementer i flercellede organismer med en plasmamembran. Utenfor plasmamembranen er en cellemembran eller vegg, som er spesielt godt uttrykt i planter. Hele det indre av cellen, med unntak av kjernen, kalles cytoplasma. Cytoplasmaet til eukaryote celler er ikke homogent i struktur og sammensetning og inkluderer: hyaloplasma, membran og ikke-membrankomponenter. Membranorganeller presenteres i to varianter: enkeltmembran og dobbeltmembran. Førstnevnte inkluderer organeller i det vakuolære systemet - det endoplasmatiske retikulumet, Golgi-apparatet, lysosomer, peroksisomer og andre spesialiserte vakuoler, samt plasmamembranen. To-membranorganeller inkluderer mitokondrier og plastider, samt cellekjernen. Ikke-membranorganeller inkluderer ribosomer, cellesenteret til dyreceller, samt elementer i cytoskjelettet (mikrotubuli og mikrofilamenter).
Begrepet hyaloplasma, hovedplasmaet eller cytoplasmatisk matrise, betegner en svært viktig del av cellen, dens sanne indre miljø. Hyaloplasma er et komplekst kolloidalt system som inkluderer forskjellige biopolymerer: proteiner, nukleinsyrer, polysakkarider, etc. Enzymer som er involvert i syntesen av aminosyrer, nukleotider, fettsyrer og i metabolismen av sukker er lokalisert i. Den viktigste rollen til hyaloplasma er at dette miljøet forener alle cellulære strukturer og sikrer deres kjemiske interaksjon med hverandre. De fleste av de intracellulære transportprosessene utføres gjennom hyaloplasma: overføring av aminosyrer, fettsyrer, nukleotider og sukker. I hyaloplasmaet er det en konstant strøm av ioner til og fra plasmamembranen, til mitokondriene, kjernen og vakuolene. hyaloplasma er avsetning av reserveprodukter: glykogen, fett. I cytosolen, på ribosomene som ligger der, syntetiseres proteiner som transporteres til forskjellige deler av cellen, samt alle proteiner i cellekjernen, de fleste proteinene i mitokondrier og plastider, og hovedproteinene til peroksisomer. Strukturen til cellemembraner.
Et fellestrekk ved alle cellemembraner (plasmatiske, intracellulære og membranorganeller) er at de er tynne (6-10 nm) lag av lipoproteinnatur (lipider i kompleks med proteiner), lukket på seg selv

Det er tre viktige prinsipper for membranstruktur:
Membranene er ikke ensartede. Membranene som omgir intracellulære organeller og plasmamembranen er forskjellige i sammensetning Mange membrankomponenter er i en tilstand av kontinuerlig bevegelse. Membranen ligner en mosaikk i stadig forandring. Komponentene i membranene er ekstremt asymmetriske. Mellom ytre og indre lag av membranene er det en forskjell i den relative kvantiteten og kvalitative sammensetningen av lipider. Proteiner er asymmetrisk arrangert blant lipider og har veldefinerte ekstra- og intracellulære regioner.

De viktigste funksjonene til membraner er som følger:

Membraner kontrollerer sammensetningen av det intracellulære miljøet.

Membraner gir og letter intercellulær og intracellulær informasjonsoverføring.

Membraner gir vevsdannelse gjennom intercellulære kontakter.

Den kjemiske sammensetningen av cellen.
Cellene til levende organismer ligner ikke bare i deres struktur, men også i kjemisk sammensetning. Likheten i strukturen og den kjemiske sammensetningen til celler indikerer enheten av deres opprinnelse.

I henhold til sammensetningen av stoffene som kommer inn i cellen er delt inn i organiske og uorganiske.
1. Uorganiske stoffer.
Vann er av stor betydning i cellens liv. Mange grunnstoffer i cellene er inneholdt i form av ioner. De vanligste er kationer: K+, Na+, Ca2+ Mg2+, og anioner: H2PO4-, Cl-, HCO3-.
Mineralsalter (for eksempel kalsiumfosfat) kan være en del av det intercellulære stoffet, skjell av bløtdyr og gi styrken til disse formasjonene.
2. Organiske stoffer.
Karakteristisk kun for de levende. Organiske forbindelser er representert i cellen av enkle små molekyler (aminosyrer, mono- og oligosakkarider, fettsyrer, nitrogenholdige baser) og makromolekyler av biopolymerer (proteiner, lipider, polysakkarider, nukleinsyrer). Molekyler av biopolymerer består av repeterende lavmolekylære forbindelser (monomerer

Cellefunksjoner. Cellen har ulike funksjoner: celledeling, metabolisme og

Hoved Forskningsobjekter er histologiske preparater, og hovedforskningsmetoden er mikroskopi.

Det histologiske preparatet bør være tilstrekkelig transparent (tynt) og kontrast. Den er laget av både levende og døde (faste) strukturer. Preparatet kan være en suspensjon av celler, et utstryk, et avtrykk, en film, et totalt preparat og en tynn seksjon.

Prosessen med å lage histologiske preparater for mikroskopiske studier inkluderer følgende hovedtrinn: 1) å ta materialet og fikse det; 2) materialkomprimering; 3) utarbeidelse av seksjoner; 4) flekker eller kontrasterende seksjoner; 5) konklusjon av avsnitt.

For farging brukes spesielle histologiske fargestoffer med forskjellige pH-verdier: sur, nøytral og basisk. Strukturene farget av dem kalles henholdsvis oksyfile, nøytrofile (heterofile) og basofile.

Hvilke metoder bruker histologisk vitenskap? De er ganske mange og varierte:

Mikroskopi.

Lysmikroskopi. Moderne mikroskoper har høy oppløsning. Oppløsning er definert som den minste avstanden (d) mellom to tilstøtende punkter som kan sees separat. Denne avstanden avhenger av lysets bølgelengde (λ) og uttrykkes med formelen: d = 1/2 λ.

Minimumsbølgelengden til den synlige delen av spekteret er 0,4 µm. Derfor er oppløsningskraften til lysmikroskopet 0,2 µm, og den totale forstørrelsen når 2500 ganger.

ultrafiolett mikroskopi . Bølgelengden til ultrafiolett lys er 0,2 µm, derfor er oppløsningen til det ultrafiolette mikroskopet 0,1 µm, men siden ultrafiolett stråling er usynlig, er det nødvendig med en selvlysende skjerm for å observere objektet som studeres.

Fluorescerende (luminescerende) mikroskopi. Kortbølget (usynlig) stråling, som absorberes av en rekke stoffer, eksiterer elektronene deres, som sender ut lys med lengre bølgelengde, og blir den synlige delen av spekteret. Dermed oppnås en økning i oppløsningen til mikroskopet.

Fasekontrastmikroskopi lar deg sende ut ufargede objekter.

Polariserende mikroskopi brukes til å studere arkitekturen til histologiske strukturer, for eksempel kollagenfibre.

elektronmikroskopi gjør det mulig å studere gjenstander forstørret titusenvis av ganger.

Mikrofotografering og mikrofilmografi . Disse metodene gjør det mulig å studere faste objekter i fotografier og levende mikroskopiske objekter i bevegelse.

Metoder for kvalitativ og kvantitativ forskning.

Histo –og cytokjemi , inkludert kvantitativ, gir mulighet for en kvalitativ analyse av objektene som studeres på vevs-, celle- og subcellulært nivå.

Cytospektrofotometri Det gjør det mulig å studere det kvantitative innholdet av visse biologiske stoffer i celler og vev basert på absorpsjon av lys med en viss bølgelengde av fargestoffet knyttet til dem.

Differensial sentrifugering lar deg skille innholdet i celler som skiller seg fra hverandre i massen.

Radiografi Den er basert på inkludering av en radioaktiv markør (for eksempel radioaktivt jod, H³-tymidin, etc.) i den metabolske prosessen.

Morfometri lar deg måle arealene og volumene til celler, deres kjerner og organeller ved hjelp av okular - og objektmikrometre og spesielle rutenett.

Dataprogram for automatisk behandling av digitalt materiale.

Vevskulturmetode er vedlikehold av levedyktighet og deling av celler og vev utenfor kroppen. For dette brukes spesielle beholdere med et næringsmedium, der alle nødvendige forhold for den vitale aktiviteten til celler er opprettet. Ved å bruke denne metoden er det mulig å studere differensiering og funksjonell utvikling av celler, mønstrene for deres ondartede transformasjon og utviklingen av tumorprosessen, intercellulær interaksjon, skade på celler og vev av virus og mikroorganismer, effekten av legemidler på metabolsk prosesser i celler og vev, etc.

Intravital (vital) farging brukes til å studere fenomenene fagocytose og aktiviteten til makrofager, filtrasjonskapasiteten til nyretubuli, etc.

Vevstransplantasjonsmetode. Denne metoden brukes til å studere oppførselen til celler og deres morfofunksjonelle tilstand når de transplanteres inn i en annen organisme. For eksempel brukes denne metoden for å holde dyr utsatt for dødelige doser av stråling.

Mikromanipulasjon. Denne metoden har blitt brukt i molekylærbiologi, genteknologi og også i kloning, når en kjerne fjernes fra et egg med et haploid sett av kromosomer ved hjelp av en mikromanipulator og en somatisk cellekjerne med et diploid sett av kromosomer transplanteres inn i den.