痛风检测
先从发病关节腔中抽取滑液,然后在显微镜玻片上准备湿片,最后利用偏光显微镜识别尿酸结晶来检测痛风和假性痛风。这些尿酸结晶的固有光学特性使其能够通过偏光观察被有效识别。
痛风检测产品
对于常规痛风检测和其他需要简易或色敏偏光观察的临床研究应用(如识别胶原蛋白和类淀粉)而言, Ci-L正置显微镜是尼康提供的最有效的选择方案。为了提高操作效率,Ci-L可配备组合起偏器和一级红补偿板。起偏器和补偿板各自可独立旋转。旋转补偿板可简单确定双折射现象。Ni-U正置显微镜也具有类似功能。
Ci-POL偏光显微镜是在此讨论的唯一具有定量偏光显微观察能力并允许精确测量双折射的尼康显微镜。这对于在生物医学研究背景下更深入地分析痛风和其他结晶或许有所帮助。
●: 包含, ⚬: 选配
ECLIPSE Ci-L正置显微镜 | ECLIPSE Ni-U正置显微镜 | ECLIPSE Ci-POL偏光显微镜 | |
---|---|---|---|
简易偏光 | yes | yes | yes |
色敏偏光 | yes | yes | yes |
定量偏光 | no | no | yes |
照明类型 | LED | LED或卤素灯 | LED |
电动化 | no | 部分电动 | no |
关于痛风检测
使用偏光显微镜进行痛风检测
痛风和假性痛风结晶具有双折射(重折射)性质,因此晶轴之间的折射率(RI)会因分子结构不同而异。双折射单轴晶体上的入射光沿着与晶体光轴不同的方向前进,会出现两个不同的折射率。约一半光线将沿着与晶体光轴垂直的方向发生偏振,称之为“寻常波”。当垂直于晶体表面入射时,寻常波照常经过折射,其光路连续不偏离地穿过晶体。另一半光线在和光轴相同的平面中发生偏振,其方向将因仅折射一次而偏离预期方向,称之为“非寻常波”。
由于寻常波和非寻常波经过的光程不同,因此会发生脱相,导致在同一偏光平面中重新结合时产生干涉色。当非寻常波经过的折射率高于寻常波经过的折射率时,双折射迹象为正,反之为负。
痛风结晶形态一般较长,呈针状,而假性痛风结晶多为长菱形。痛风结晶是负双折射,其长轴为“快”轴(这种情况下相当于非寻常波)。由于折射率低,快轴平行平面中的偏振光将比快轴垂直平面中的偏振光更快地穿过结晶。相反,假性痛风结晶是正双折射,其长轴为“慢”轴。
针对痛风检测配置的偏光显微镜在光源之后配备了一个0度方向(东西向)的线性起偏器。当痛风结晶的长轴(快轴)和短轴(慢轴)呈± 45度时,入射光的能量在这两个方向上平分。由于光沿慢轴经过结晶的光程更长,这两束光之间将发生相移。
之后,第二个线性偏光镜,即90度方向(南北向)的检偏器迫使这两束光回到同一偏振平面中。相差因干涉色而变得明显。可利用Michel-Lévy比色表(图1)建立干涉色、相差和样本厚度之间的联系。
问题在于较小的相差仅产生黑白干涉色。因此,使用一级红检板引入530 nm相差(相当于比色表中的红/品红色调)。检板有自身的垂直快轴和慢轴。
当痛风结晶的长轴(快轴)与检板的慢轴对准时,从530 nm中减去产生的相差,得到黄色调干涉色(“一级黄”)。不过,当痛风结晶的短轴(慢轴)与检板的慢轴对准时,相差将大于530 nm,得到蓝色调干涉色(“二级蓝”)。如图2所示。
未受影响的背景光将呈红/品红色,对应于检板引起的530 nm相差。因此检板可使用颜色作为读出确定双折射迹象。如无检板,长轴和短轴将呈现相似的灰色阴影。
有关包括理论和显微镜配置在内的偏光显微镜的更多信息,请参考我们的MicroscopyU教学文章 《偏光显微镜》(Polarized Light Microscopy)。
词汇表
- 定量偏光
- 定量偏光成像不仅需使用补偿滤光片,还需使用用勃特兰透镜、游标卡尺检偏器、圆形可旋转载物台和其他组件。这种模式允许计算双折射,但并非识别所必需的。
- 照明类型
- 发光二极管(LED)和卤素灯是偏光显微镜最常用的照明器类型。LED光源明亮,且比卤素灯更节能耐用。
- 电动化
- 典型的电动系统组件包括物镜转换器和荧光滤光块转盘。
- 简易偏光
- 简易偏光成像仅需两个线性偏光镜(一个起偏器和一个检偏器)便足以实现结晶、类淀粉、胶原蛋白等的大体识别。
- 色敏偏光
- 该技术另需一个补偿滤光片帮助区分双折射现象。这是有效区分痛风和假性痛风的首选方法(双折射的定量评价)。