Методы цитологии как науки

Поскольку клетки имеют мелкие размеры основными методами цитологии являются световая и электронная микроскопия.

Для микроскопов как увеличительных приборов важно понятие разрешающей способности, которая представляет собой минимальное расстояние между двумя видимыми отдельно точками. У световых микроскопов разрешающая способность меньше (составляет сотни нанометров), чем у электронных (десятки и единицы нанометров). Это связано с тем, что в первых используется световой поток (разрешающая способность обратнопропорционально зависит от длины волны), а во вторых — поток электронов. Однако через световые микроскопы можно наблюдать и за живыми клетками.

Существует два вида электронных микроскопов — просвечивающие и сканирующие. Разрешающая способность первых несколько выше, однако с помощью вторых можно получить объемное изображение. Для просвечивающих микроскопов готовят очень тонкие срезы, через которые проходит пучок электронов. В сканирующих микроскопах пучок электронов отражается от объекта.

В цитологических исследованиях также используется метод флуоресцентной микроскопии. При этом к живым клеткам добавляются определенные красящие вещества, которые, соединяясь с различными компонентами клетки, начинают светиться. Таким образом, можно в световой микроскоп наблюдать клеточные структуры (хлоропласты, микротрубочки и др.).

Кроме микроскопии в современной цитологии используются и другие методы исследования. Цитохимический метод позволяет изучать химический состав клеток. В его основе лежат химические реакции определенных веществ. Добавляя реагенты к клеткам, можно выявить наличие в них ДНК, определенных белков и других веществ, а также определить их количество.

Метод радиоавтографии предполагает введение вещества, содержащего меченые (радиоактивные) атомы. Меченые молекулы через некоторое время включаются в биополимеры клетки, и по ним можно отследить протекание метаболических процессов в клетке.

С 20-х годов XX века хорошо известен такой метод цитологических исследований как центрифугирование (или метод фракционирования клеточных структур). Он основан на том, что клеточные структуры имеют разную массу и при центрифугировании осаждаются с разной скоростью. Таким образом, если разрушить клетки, то после центрифуги смесь разделится на фракции, где внизу будут находиться более тяжелые структуры (обычно это клеточные ядра), а вверху — более легкие.

Метод клеточных культур позволяет вне организма в специально созданных условиях выращивать одинаковые клетки (колонии) из одной или нескольких исходных. Данный метод позволяет отдельно от организма изучать свойства его клеток, проводить цитологические, генетические и другие исследования.

Новым методом цитологических исследования является метод микрохирургии. С помощью микроманипулятора, соединенного с микроскопом, из клеток извлекают или вносят различные компоненты, вводят вещества.