一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法技术

本发明专利技术提供了一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，包括以下步骤：a、样本处理，在温度为4℃的条件下使用固定液将目标昆虫的呼吸器官进行组织固定；b、显微CT观察，利用显微CT对处理好的样本进行观察。本发明专利技术方法无组织损伤性，快速高效，可观测呼吸器官的三维特征，并能重建并观察任意平面的结构，可重复性强。通过本发明专利技术方法能对昆虫的基本结构有一个从外到内、从平面到立体的综合认识，本发明专利技术方法为全面观察昆虫内部的呼吸系统结构提供了重要依据和技术手段。

A method of observing the stereo structure of insect trachea using microscopic CT

The present invention provides a method for observation of insect tracheal three-dimensional structure by micro CT, which comprises the following steps: A, sample processing, at the temperature of 4 DEG C under the condition of using fixed liquid to target insect respiratory organ tissue fixation; observation of B, micro CT, micro CT sample to handle were observed. The method of the invention has the advantages of no tissue damage, rapid and high efficiency, and can observe the three-dimensional characteristics of the respiratory organs, and can reconstruct and observe the structure of any plane, and the repeatability is strong. By the method of the invention can be the basic structure of an insect from outside to inside, from plane to solid comprehensive understanding, the method of the invention is a comprehensive observation of insect internal structure of respiratory system provides an important basis and the technical means.

【技术实现步骤摘要】
一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法
本专利技术涉及一种昆虫呼吸器官的观察方法，具体涉及一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法。
技术介绍
昆虫的呼吸系统是昆虫重要的气体交换器官，对昆虫呼吸器官结构的研究无论是从生物进化角度还是从昆虫防治角度来讲都是至关重要的。目前，常用来研究昆虫呼吸器官的方法有两种，石蜡切片法和透射电镜法。石蜡切片法又称细胞切片法，是观察组织细胞最常用的方法，采用石蜡切片法能清晰地辨认细胞的形态结构，尤其是该方法能有针对性的染色，可以只对需要观察的神经细胞进行染色而将目标组织与其他物质区分开来。透射电镜法是采用透射电子显微镜对昆虫器官进行观察，它能直接观察昆虫器官的内部超微结构，可放大100~10000倍。但是，上述两种方法的制片过程较为繁琐，且只能观测单张平面图像，对需要观察的已知位置的结构尚可，但对于未知结构来说，单张切片内容过于片面，无法全面的观测和分析。由于昆虫的呼吸器官结构十分复杂，包括气门、气管、微气管，使用上述任何方法均无法从结构上予以立体、全面的观察。显微CT（Micro-CT)是一种较新的技术，其可在不破坏样本的前提下清楚了解样本的内部显微结构，精度可达到微米级别。其特点是能拍摄出立体照片，能观察整个昆虫内部各个截面的信息，并且可以对需要观察的目标结构进行2D和3D分析。显微CT在生物医药方面最早主要应用于对骨骼、牙齿结构的研究，从2005年开始，Greco等人才将显微CT技术应用于蜂类卵巢的研究。而至今为止，尚未发现采用显微CT技术研究昆虫气管立体结构的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，以解决现有观察方法操作繁琐、观察结果不够全面的问题。本专利技术的目的是这样实现的，一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，包括以下步骤：a、样本处理，在温度为4℃的条件下使用固定液将目标昆虫的呼吸器官进行组织固定；b、显微CT观察，利用显微CT对处理好的样本进行观察。所述步骤a是先用5%戊二醛溶液对目标昆虫的呼吸器官浸泡固定或灌注固定48h，随后使用0.2M的磷酸缓冲液清洗2h，清洗后再用1%四氧化锇溶液浸泡固定1h，然后用蒸馏水清洗2h，最后使用滤纸将样本表面液体吸干，并使用石蜡包埋。在整个处理过程温度保持在4℃，且不能使用抽气机进行抽真空，防止气管内的气体被抽出，而使液体进入气管中，影响后续观察结果。所述5%戊二醛溶液是使用0.2M的磷酸缓冲液将其pH值调至7.2~7.4后再对样本进行处理；所述1%四氧化锇溶液是使用0.2M的磷酸缓冲液将其pH值调至7.2~7.4后再对样本进行处理。所述目标昆虫的呼吸器官是光肩星天牛的下颚须或下唇须。在进行样本处理之前，先将光肩星天牛放置在4℃环境中预冷4小时，随后再将光肩星天牛的下颚须和/或下唇须从口器上取下。将光肩星天牛的下颚须和/或下唇须从口器上取下后应迅速将其放入固定液中进行组织固定，以避免其自然干燥。所述步骤b是将处理好的样本直接粘到样品台上观察扫描，拍出的图片经NRecon软件重构，并以CTvox组成3D模式，并以CTan对图像进行测量和分析。本专利技术方法应用显微CT对昆虫的呼吸器官进行形态学观察，建立呼吸器官的3D模型，可以同时获得样本的外部形貌和内部细节特征，图像分辨率高，建模重构所获3D模型空间视觉较好。而且本专利技术方法的样本制作过程简单，操作方便，仪器所占用空间较小，具有十分良好的推广前景。与传统的组织切片技术相比，本专利技术具有明显的优势，主要表现为以下几方面：无组织损伤性，快速高效，同时可以观测呼吸器官的三维特征，可以重建并观察任意平面，可重复性强。通过本专利技术方法能对昆虫的基本结构有一个从外到内、从平面到立体的综合认识，本专利技术方法为全面观察昆虫内部的呼吸系统结构提供了重要依据和技术手段。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法，所用试剂为市售分析纯或化学纯。实施例1观察光肩星天牛下颚须内部气管的立体结构。固定液的配制：使用0.2M的磷酸缓冲液将5%戊二醛溶液的pH值调至7.2~7.4；使用0.2M的磷酸缓冲液将1%四氧化锇溶液的pH值调至7.2~7.4。预处理：将光肩星天牛放置在4℃环境中预冷4h后，用刀片迅速切下其下颚须。固定液处理：将切下的下颚须迅速放入配制好的戊二醛溶液中浸泡固定48h，随后使用0.2M的磷酸缓冲液清洗2h，清洗后再用配制好的四氧化锇溶液浸泡固定1h，随后使用蒸馏水清洗2h，最后使用滤纸将表面液体吸干，并使用石蜡包埋后，即可上机观察。显微CT观察：样品处理好后，直接将其粘到样品台上观察扫描，拍出的图片经NRecon软件重构，并以CTvox组成3D模式，并以CTan对图像进行测量和分析。实施例2观察光肩星天牛下唇须内部气管的立体结构。固定液的配制：使用0.2M的磷酸缓冲液将5%戊二醛溶液的pH值调至7.2~7.4；使用0.2M的磷酸缓冲液将1%四氧化锇溶液的pH值调至7.2~7.4。预处理：将光肩星天牛放置在4℃环境中预冷4h后，用刀片迅速切下其下唇须。固定液处理：采用配制好的戊二醛溶液对刚切下的下唇须连续灌注固定48h（可以连续灌注新鲜的戊二醛溶液，也可以通过蠕动泵对定量戊二醛溶液循环使用）；随后使用0.2M的磷酸缓冲液清洗2h，清洗后再用配制好的四氧化锇溶液浸泡固定1h，随后使用蒸馏水清洗2h，最后使用滤纸将表面液体吸干，并使用石蜡包埋后，即可上机观察。显微CT观察：样品处理好后，直接将其粘到样品台上观察扫描，拍出的图片经NRecon软件重构，并以CTvox组成3D模式，并以CTan对图像进行测量和分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、样本处理，在温度为4℃的条件下使用固定液将目标昆虫的呼吸器官进行组织固定；b、显微CT观察，利用显微CT对处理好的样本进行观察。

【技术特征摘要】
1.一种采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：a、样本处理，在温度为4℃的条件下使用固定液将目标昆虫的呼吸器官进行组织固定；b、显微CT观察，利用显微CT对处理好的样本进行观察。2.根据权利要求1所述的采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，其特征在于，所述步骤a是先将目标昆虫的呼吸器官放入5%戊二醛溶液中固定48h，随后使用0.2M的磷酸缓冲液清洗2h，清洗后再用1%四氧化锇溶液浸泡固定1h，然后用蒸馏水清洗2h，最后使用滤纸将样本表面液体吸干，并使用石蜡包埋；在整个处理过程温度保持在4℃。3.根据权利要求2所述的采用显微CT观察昆虫气管立体结构的方法，其特征在于，所述5%戊二醛溶液是使用0.2M的磷酸缓冲液将其pH值调至7....

【专利技术属性】
技术研发人员：毕拥国，王志刚，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北,13