Техника - молодёжи 1962-01, страница 38

Живая клетка — крошечный теплый помочен белковой слизи, в которс миллионы лет ьа?ад зажегся н , гасимый ого-ней жизни. И этот комочек может торить подобных -еое, о хве-иняться с ними в сложные, высо <осовс ршенные создания, которые, кс .н¹._ют свой век клетк< й и из клетки развертываются снова. Потомки первого комочка преоиразовали всю природу Зе »,|и, создали современную атмосферу, горные породы, почву. Они нашли спос i сочетаться так, что в их п| 1хотлнвом переплетении — ткани мозга — возникло созна

ние, а с ним — наука и технина, иснусство и благородна в и, и о при >азовинии общества. И вот мы рчди>- как металл, которому по законам природы положено пае ; к центру Земли, I гае* в космос и «неделимые» атомы рас-ад тся в реакторах, освоюждая силу, нужную человечеству.

Где же все эти возможности помещаются в комбинациях молекул, подчас неразличимых без мощной оптики? Как они работают? На этот вопрос и попытаемся ответить.

УЛЬТРАМЕСКРОТОМ

ОТКРЫВАЕТ ДВЕРИ В НЕВИДИМОЕ

Б. КЛЕЙН, профессс» гоктор а дицинских наук (Киев)

ШЛ зобретенный более 30 лет назад элект[ они >|й микроскоп открыл перед 'Исследователями воз ложность проникновения в тайны тонкого строения клеток, в мир молекул и атомов. Собранные i пучок с помощью электрических и магнитных полей потоки электронов изменяют свое направление при прохождении через вещество. Одни из них проходят без изменений, другие рассеиваются. Соотношение электронов обеих групп определяется физическими свойствами предмета — участки с большей толщиной выглядят на изображении темнее (см. «Техника — молодежи», 1959, № 5).

Конструкция электронного микроскопа непрерывно совершенствуется. Сейчас есть микроскопы, дающие увеличение в 100—400 тыс. раз.

Однако под электронными микроскопами возможно детально pacci ьатривать объекты с ничтожной толщиной. Чтобы изучить строение клеток, надо разрушить клеточную оболочку. Это делается с помощью ультразвуковых коле, баний с час^тотой до 20 тыс. в секунду Образующ/юся кашицу затем помещают в ультрацентрифу. и. При колоссальной скорости — от десятков тысяч до 6 млн. оборотов в минуту — клеточная масса разделяется на ряд слоев: остатков оболочек, маленьких, средних и больших частиц (гранул). Каждый такой слой и отдельные клеточные структуры затем исследуют в элек.ронном микроскопе.

И, несмотря на то, что этот метод исглэдоваж я д, вал интеоесные результаты, ученым очень хотелось увидеть в микроскоп срезы неразрушенной клетки. С этой целью пытались усовершенствовать обычные микротомы — приборы с бритвами, которые могут делать тонкие срезы. Для этого увеличивали передачу подающего механизма, чтобы в несколько раз замедлить движение блока с объектом по отношению к бритве; срезы делали в гиде клиньев, чтобы их гонкие стороны были «прозрачными» для электронов. Однако даже лучшие микрометрические подающие винты и подшипники допускают неравномерности ..ода в предела; сотых долей

34

микрона, и не было возможности избежать люфта, превы шающего одну четвертую толщину срезов.

Как же изготовить срезы тоньше 0,03—0,04 микрона? Ученый Ф. Шестранд в 11953 году предложил свою конструкцию ультрамикротом 1. IB еэ основе лежит принцип теплового расширения медного стержня, внутри которого помещена нагревательная спираль, снаружи к стержню прикреплен вращающийся столик с объектом, перед ним установлена бритва. (Постепенное нагреваниз удлиняет стержень и подает объект вперед. Скорость нагрева регулируется так, чтобы за время одного оборота стержень продвинулся на толщину среза. На те <ом микротоме можно получать 1 000 сре-зер толщиной около одной миллионной доли сантиметра, практически же приходится ограничиваться десятками срезов за 15—20 минут.

В дальнейшем для максимального снижения вибрации было предложено увеличить вес установки, ставить ее нз пачку бетонных плит, между которыми проложены свинцовые листы и т. д. Кромр того, разработаны методы изготовления и точки бритвы, приготовления стеклянных бритв, подготовки ооъектзв к иселедоЕаниям. Б/игодаря успехам техники биологи получили возможность изучать тонкую структуру неразрушенных клеток и их крошечных органов (органьлп) и даже видеть под электронным микроскопом живые клетки.

Очень важно, что ультратонкие срезы дают возможность рассмотреть в электоонный микроскоп структуры клетки на «молекулярном» уровне, вплоть до перепинок, состояших из одного слоя белковых макромогвку-i.

Схема ультрамикротома: 1 —ручка управления; 2 — бритва; 3 — объект; 4 — электрическое нагревание; 5— микроскоп для контроля работы; 6 — металлический стержень, подающий объект к бритве; 7 — элект -рические провода.

Обычный микротом.

вчкгад

САлАЗКИ .■по ним скользит 61 ГВ(