正常人眼角膜上皮细胞的观察

   应用原子力显微镜(AFM)在单细胞水平上分析了人眼角膜上皮细胞的形貌和机械性质，为进一步探讨人眼角膜上皮细胞结构与功能的关系奠定了基础。将体外培养的人眼角膜上皮细胞用2．5％戊二醛固定，空气中干燥后用原子力显微镜进行观察。从AFM形貌图可知，细胞呈长梭形，膜表面布满颗粒状物质，由AFM附带软件IP2．1的线分析及面分析功能，得到细胞膜表面结构的几何参数，包括高低差Rp—v、均方根粗糙度Rq、平均粗糙度Ra、平均高度MeantHt。利用AFM高空问分辨的力位移曲线测量系统，可得出细胞膜的粘弹力、硬度和杨氏模量。ArM能对人眼角膜上皮细胞表面的超微结构清晰地成像并提供更多更确切的表面信息，从另一层面增加对眼角膜上皮细胞的认识。
      眼角膜是眼睛前部无色透明的表层，位于眼球外壁前1／6，呈透明状。上皮细胞是角膜抵御外来侵犯的第一道重要防线。由于角膜暴露在外，角膜上皮很容易遭受损伤而造成角膜的感染。角膜上皮细胞与角膜基质细胞密切相关，上皮病变或损伤可释放细胞因子引起基质细胞的凋亡，从而使基质层变薄¨。失去正常上皮细胞的角膜可能发生病理改变。因此对眼角膜上皮细胞的微观形貌及细胞表面力学性质的研究有一定的临床意义。
      在形貌方面已使用的研究手段有普通光学显微镜、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜(LCSM)等。普通光学显微镜的分辨率较低，扫描电镜标本制样方法复杂且需要真空扫描环境，细胞表面的原有结构往往受到破坏，难以真实反映其结构和功能的关系。激光共聚焦显微镜不能获得细胞膜表面的超微结构信息，分析不全面。原子力显微镜(AFM)是一种扫描探针显微镜，与其他显微镜相比，AFM标本制备简单，甚至可以直接观察，因此对样本的损伤小；其次，用电镜只能进行二维观察，而用AFM观察上皮细胞的结构可进行三维化和定量，获得细胞表面结构的定量数据，使分析更全面j。因此AFM是探测生物样品表面超微结构的良好工具。AFM还可以获得细胞的力学相关参数，如单分子探测、粘附力H、弹性力、单个原子的化学识别、细胞硬度、抗原一抗体亲和力分析等。上述特点使AFM成为研究细胞的一种很好的选择。AFM广泛用于生物医学和临床医学领域，其纳米级的高分辨率为人类探索微观世界提供了一个新的工具。本文利用原子力显微镜对眼角膜上皮细胞膜的表面超微结构和机械陛质进行了研究，揭示其可作为眼角膜细胞基础研究的有效工具，在临床应用方面起到提示作用。