เซลล์ที่มีชีวิต การศึกษาองค์ประกอบทางเคมีในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เพื่อศึกษาการกระจายตัวของสาร และเมแทบอลิซึมของสารในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต จะใช้เทคนิคนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์และไมโครอิเล็กโทรด นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ทำให้สามารถศึกษาโมเลกุลขนาดเล็ก ของสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำได้ ตัวอย่างเนื้อเยื่อประกอบด้วยอะตอม ที่มีความสามารถในการดูดซับพลังงานที่ความถี่เรโซแนนซ์ต่างๆ แผนภาพการดูดกลืนแสงที่ความถี่เรโซแนนซ์

สำหรับตัวอย่างที่กำหนด จะประกอบด้วยสเปกตรัม NMR ในทางชีววิทยา สัญญาณ NMR จากโปรตอนนิวเคลียสของไฮโดรเจน ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการศึกษาโปรตีน กรดนิวคลีอิก ไอโซโทป-3H,14C,32P เพื่อรับสัญญาณ NMR และติดตามการเปลี่ยนแปลงในช่วงชีวิตของเซลล์ ดังนั้น ไอโซโทปฟอสฟอรัสจึงถูกใช้เพื่อศึกษาการหดตัวของกล้ามเนื้อ การเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของ ATP และอนินทรีย์ฟอสเฟตในเนื้อเยื่อ ไอโซโทปของคาร์บอน

ซึ่งทำให้สามารถศึกษากระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกลูโคสได้โดยใช้ NMR การใช้ NMR ถูกจำกัดด้วยความไวต่ำ เนื้อเยื่อมีชีวิต 1 กรัมต้องมีสารทดสอบอย่างน้อย 0.2 มิลลิโมล ข้อดีของวิธีนี้คือไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์ที่มีชีวิต เทคโนโลยีไมโครอิเล็กโทรด ไมโครอิเล็กโทรดคือหลอดแก้วที่บรรจุสารละลายนำไฟฟ้า โดยปกติจะเป็นสารละลาย KC1 ในน้ำ เส้นผ่านศูนย์กลางปลายวัดเป็นเศษส่วนของไมโครเมตร

ปลายของท่อดังกล่าว สามารถนำเข้าไปในไซโตพลาสซึมของเซลล์ ผ่านพลาสมาเลมมาและกำหนดความเข้มข้นของไอออน H+,Na+,K+,C1,Ca2+,Mg2+ ความต่างศักย์ทั่วพลาสมาเมมเบรน และยังฉีดโมเลกุลเข้าไปในเซลล์ ในการกำหนดความเข้มข้นของไอออนเฉพาะ จะใช้อิเล็กโทรดคัดเลือกไอออน ซึ่งเติมด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออนที่ไอออนนี้ซึมผ่านได้เท่านั้น เทคนิคไมโครอิเล็กโทรดใช้เพื่อศึกษาการขนส่งไอออน ผ่านช่องไอออนพิเศษ

ช่องโปรตีนเฉพาะในพลาสมาเลมมา ในกรณีนี้จะใช้ไมโครอิเล็กโทรดซึ่งกดแน่น กับส่วนที่เกี่ยวข้องของพลาสมาเลมมา วิธีนี้ช่วยให้สามารถศึกษาการทำงานของโมเลกุลโปรตีนเดี่ยวได้ การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอออนภายในเซลล์สามารถกำหนดได้โดยใช้ตัวบ่งชี้เรืองแสง ตัวอย่างเช่น เพื่อศึกษาความเข้มข้นภายในเซลล์ของ Ca2+ โดยใช้อะควาริน โปรตีนเรืองแสงแยกได้จากแมงกะพรุน ซึ่งปล่อยแสงเมื่อมีไอออน Ca2+

รวมถึงตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง ความเข้มข้นของไอออนในช่วง 0.5 ถึง 10 ไมโครโมล อินดิเคเตอร์เรืองแสงยังได้รับการสังเคราะห์ที่จับกับ Ca2+ อย่างมาก การสร้างอินดิเคเตอร์ภายในเซลล์ประเภทใหม่ๆ และวิธีการวิเคราะห์ภาพสมัยใหม่ ทำให้สามารถระบุความเข้มข้นภายในเซลล์ ของสารน้ำหนักโมเลกุลต่ำจำนวนมาก ได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว วิธีการเชิงปริมาณ ในปัจจุบันพร้อมกับวิธีการเชิงคุณภาพได้มีการพัฒนา และใช้วิธีฮิสโตเคมีเชิงปริมาณ

เพื่อกำหนดเนื้อหาของสารต่างๆในเซลล์และเนื้อเยื่อ คุณลักษณะของวิธีการวิจัยฮิสโตเคมีเชิงปริมาณ ตรงข้ามกับชีวเคมีคือความเป็นไปได้ ในการศึกษาความเข้มข้นของส่วนประกอบทางเคมี ในโครงสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อเฉพาะ ไซโตสเปกโตรโฟโตเมทรีเป็นวิธีการศึกษา องค์ประกอบทางเคมีของเซลล์ โดยพิจารณาจากการดูดกลืนแบบเลือก โดยสารบางชนิดของรังสีที่มีความยาวคลื่นหนึ่งๆ ความเข้มของการดูดกลืนแสงสีเดียว ซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสาร

ซึ่งกำหนดเนื้อหาในเซลล์ ตัวอย่างเช่น เนื้อหาของ DNA ในนิวเคลียส RNA และโปรตีนทั้งหมดในไซโตพลาสซึมถูกกำหนด ไซโตสเปกโทรฟลูออริเมทรีเป็นวิธีการศึกษาเชิงปริมาณ ของสารภายในเซลล์ด้วยสเปกตรัมฟลูออเรสเซนซ์ หรือความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์ เมื่อสารเตรียมได้รับการฉายรังสีด้วยความยาวคลื่นแสงที่เลือกไว้ล่วงหน้า ไซโตฟลูออริเมตรี ในกรณีนี้จะใช้ฟลูออโรโครมซึ่งจับกับสารของเซลล์ในเชิงปริมาณ DNA,RNA,โปรตีน

กล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ ไซโตฟลูออริมิเตอร์ทำให้สามารถตรวจจับ สารจำนวนเล็กน้อยในโครงสร้างต่างๆได้มากถึง 10 ถึง 16 กรัมและประเมินการแปลของสาร ภายใต้การศึกษาในโครงสร้างจุลภาค อินเตอร์เฟอโรเมตรี วิธีนี้ทำให้สามารถประเมินมวลแห้ง และความเข้มข้นของสารที่มีความหนาแน่น ใน เซลล์ที่มีชีวิต และเซลล์คงที่ได้ ตัวอย่างเช่น การใช้วิธีนี้เป็นไปได้ที่จะสร้างเนื้อหาทั้งหมด ของโปรตีนในเซลล์ที่มีชีวิตและเซลล์คงที่

วิธีวิเคราะห์ภาพโครงสร้างเซลล์และเนื้อเยื่อ ภาพไมโครวัตถุที่ได้รับในกล้องจุลทรรศน์ บนหน้าจอแสดงผล บนไมโครกราฟอิเล็กตรอนสามารถผ่านการวิเคราะห์พิเศษ การระบุพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยา ความหนาแน่นและการประมวลผลทางสถิติ วิธีการทางสัณฐานวิทยา ทำให้สามารถตรวจสอบด้วยความช่วยเหลือของกริดพิเศษ จำนวนของโครงสร้างใดๆ พื้นที่หน้าตัดเส้นผ่านศูนย์กลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ของนิวเคลียส ไซโตพลาสซึม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง

อัตราส่วนนิวเคลียส ไซโตพลาสซึมมีทั้งแบบแมนนวลและแบบอัตโนมัติ ซึ่งพารามิเตอร์ทั้งหมดจะถูกวัด และบันทึกในอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ ระบบประมวลผลภาพอัตโนมัติ APIS แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ทำให้สามารถนำวิธีเชิงปริมาณข้างต้นไปใช้ในการศึกษาเซลล์ และเนื้อเยื่อได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ในเวลาเดียวกัน ความสามารถในการวิเคราะห์ของกล้องจุลทรรศน์เชิงปริมาณ ได้รับการเสริมด้วยวิธีการวิเคราะห์ และการจดจำตัวอย่าง

ในการประมวลผลด้วยความช่วยเหลือ ของคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ของข้อมูลที่สกัดจากภาพของเซลล์และเนื้อเยื่อ โดยพื้นฐานแล้วเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับอุปกรณ์ ที่ไม่เพียงเพิ่มความสามารถทางแสงของเครื่องวิเคราะห์ภาพของมนุษย์ แต่ยังขยายขีดความสามารถ ในการวิเคราะห์อย่างมากอีกด้วย สิ่งนี้ทำให้สามารถรับข้อมูลใหม่เกี่ยวกับ กระบวนการที่ไม่ได้เปิดเผยก่อนหน้านี้ เพื่อสร้างแบบจำลอง และทำนายการพัฒนาของเซลล์และเนื้อเยื่อ

ในขณะเดียวกันการเข้าร่วมในการทดลองทางคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีแนวทางใหม่จากผู้วิจัยในการนำไปปฏิบัติ ทักษะในการรวบรวมอัลกอริทึม สำหรับกระบวนการวิจัย ความถูกต้องของการให้เหตุผล และท้ายที่สุดการยกระดับทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีของการวิจัย

ดังนั้นการประยุกต์ใช้วิธีการวิจัยใหม่ในมิญชวิทยา เซลล์วิทยาและเอ็มบริโอวิทยา ทำให้สามารถอธิบายรูปแบบทั่วไป ของการจัดระเบียบของเนื้อเยื่อและเซลล์ รากฐานโครงสร้างของกระบวนการทางชีวเคมีที่กำหนดหน้าที่ ของส่วนประกอบโครงสร้างเฉพาะของเซลล์

บทความที่น่าสนใจ : เกล็ดเลือด อธิบายเกี่ยวกับสาเหตุและการเกิดโรคภาวะเกล็ดเลือดต่ำ