染色剂历史回顾(1850 年 – 1953 年)

19 世纪 50 年代前

 仅有天然染色剂可用,如藏红花(Leeuwenhoek 用于肌肉细胞染色)

Early Photoelectric Counter from 1947

Photoelectric Counter for Colloidal Particles

19 世纪 80 年代  - Paul Ehrlich

采用酸性和碱性染料鉴别嗜酸性、嗜碱性和嗜中性白细胞

1904年 - August Köhler

紫外荧光显微镜问世

20 世纪早期  - Pappenheim和Unna

结合使用甲基绿和派洛宁将细胞核染为绿色、细胞质染为红色

1925年 - Robert Feulgen

证明动物和植物细胞核中都存在 DNA,从而开发出用于 DNA 染色的化学计量学方法,包括使用席夫碱对衍生染料(品红)进行吸附

1934年 - Andrew Moldavan

使悬浮的血红细胞从一个毛细玻璃管中流过,每个通过的细胞可被一个光电传感器记录下来。

文稿:Photo-Electric Technique for the Counting of Microscopical Cells(光电技术在显微镜细胞计数中的应用). Andrew Moldavan Montreal, Canada Science 80:188-189, 1934

(1938-1998) -Torbjorn Caspersson - 核酸染色

1941年 -  证明“核酸绝非废物,而是细胞蛋白质合成的必要先决条件,它们积极参与了合成过程。(1941 年 1 月在 Naturwissenschaften 上发表)”

Early Cell Counter Photograph

Early Cell Counter

1950年 - 证明在活跃生长的细胞中 DNA 和 RNA 含量均增加。1950 年著名的专著《细胞生长与细胞功能》描述了正常和异常生长期间的核酸和蛋白质代谢。在这些研究中,紫外灯使用镉火花源,使用原始的电子线路检测信号。采用 Feulgen 染色法进行细胞核染色。

文稿:Torbjorn O. Caspersson, History of the Development of Cytophotometry from 1935 to the present in Analytical and Quantitative Cytology and Histology(1935 年至今分析和定量细胞学和组织学领域中细胞光度测定法的发展历程), pp2-6, 1987.

1941年 - Albert H. Coons, Hugh J. Creech和R. Norman Jones

开发出荧光抗体技术 —— 他们使用蒽标记抗肺炎球菌抗体,从而可以利用紫外激发蓝色荧光来检测组织中的微生物和抗体

文稿:Immunological Properties of an Antibody Containing a Fluorescent Group(含荧光基团抗体的免疫学特性). Albert H. Coons, Hugh J. Creech, R. Norman Jones - 哈佛医学院细菌学和免疫学系及化学实验室, Harvard University Proc. Soc. Exp.Biol.Med. 47:200-202, 1941.

1950年 - Coons和Melvin H. Kaplan

荧光素与异氰酸酯结合 —— 更好的蓝绿荧光信号 —— 与组织自发荧光有很大区别。这种方法采用了非常危险的光气制备步骤

细胞临床诊断史

1943 年,具有里程碑意义的专著问世:Diagnosis of Uterine Cancer by the Vaginal Smear(阴道涂片诊断子宫癌). 作者:George N. Papanicolaou(解剖学家)和Herbert F. Traut(妇科医生)。

巴氏涂片的成功

1941年,据 Papanicolaou 和 Trout 报道,美国每年有26000 人死于子宫癌。

Early Microfluorometric Scanner

Early Microfluorometric Scanner

1996年,据估计,美国每年有 4900 人死于宫颈癌,在这半个世纪里,美国人口中因罹患该疾病而死亡的人数增长了近两倍。死亡患者中至少有一半未做过巴氏涂片。

巴氏试验改进

1951 年纽约米尼奥拉 Airborne Instruments 公司利用了二战时期的技术推出一款细胞分析器。19 世纪 80 年代利用计算机对图象扫描数据进行处理为基础的细胞辨认系统TICA TICAS 和 CYBEST。(这些开创性系统经证明不适用于常规检测用途)。

1944年 - Oswald T. Avery

证明DNA是遗传信息的载体。

1947年 - Gucker

  • 开发出用于气溶胶中细菌检测的流式细胞仪
  • 1947 年发表论文(二战期间完成的保密工作)
  • 目标是快速识别生物战中使用的气载细菌和孢子
  • 仪器:流经暗场流照明室的过滤空气保护罩。光源是福特汽车头灯,PMT 检测器(PMT 的早期应用)

Early Two Color Cell Counter Concept

Early two color cell counter concept

1948年 - 早期细胞计数器

1951年 - 早期显微荧光扫描仪 Robert Mellors

R.C. Mellors, R. Silver, A microfluorometric scanner for the differential detection of cells: application to exfoliative cytology(显微荧光扫描仪用于细胞差异检测:在脱落细胞学中的应用), Science 104, 1951

1953年 - 两色细胞计数器专利

流经管内液体中悬浮细微颗粒计数装置,P.J. Crosland-Taylor Bland-Sutton Institute of Pathology Middlesex Hospital, London, W.1. June 17, 1952 Nature 171: 37-38, 1953.

Early Sheath Flow Principle Illustration

Early sheath flow principle

1953年 - Watson 和 Crick

Watson Crick DNA Model

Watson Crick DNA Model

这是 Watson 和 Crick 于 1953 年在剑桥所创建原始模型的一部分。这项工作始于 Avery,他将 DNA 确定为“转化因子”,从而引发各项研究,最终推翻将 DNA 视为简单重复分子的旧观点。该项工作证实了 DNA 在遗传传递中的作用,James Watson 和 Francis Crick 于 1953 年发表的论文中阐明了 DNA 的结构。

 血细胞计数 - 自动化前

  • 20 世纪 50 年代前,血细胞计一直都是计数标准
  • 仪器尺寸为 3x3x0.1 mm。进行 RBC 计数时,一般将全血中的 1 x 106/mm3 按 1:200 比例稀释
  • 白细胞(5x103/mm3)在裂解试剂和染料中按1:10 稀释,对细胞核染色
  • 通过以下方面计算统计变异:n1/2 中 n 项计数的标准偏差
  • 考虑到手动计数不会超过 500 个细胞,因此标准偏差为 22
  • 变异系数(CV)为 22/500 或 4.4%
  • 计入移液和稀释误差,约为 10%

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