作者：肖媛，劉偉，汪艷，左艷霞，胡銳，李婷婷，崔宗斌
生物樣品的含水量一般為 70% ～ 80% ， 僅有少數樣品如毛發、牙齒、角質以及含水量極低的昆蟲等可以直接噴鍍觀察，絕大多數的生物樣品均要求經過干燥處理才能鍍金和進行掃描電鏡觀察 。干燥是掃描電鏡生物樣品制備中的關鍵環節，如果處理不好，會直接影響到觀察的清晰度與準確度， 甚至直接導致試驗失敗 。要想制備出好的掃描電鏡生物樣品， 要求在干燥過程中盡可能減少由于水分蒸發而引起的樣品表面形貌的變形( 體積變化、結構皺縮或干裂等) ， 且必須確保干燥徹底 。大多數動植物， 特別是柔軟的細胞和組織，在干燥時由于體積應力和表面張力的作用，容易發生明顯的塌陷和變形 。因此， 需要針對不同的生物樣品來選擇合適的干燥方法， 在樣品不受或少受表面張力等因素的影響下，不變地將液體溶劑去掉，達到干燥的目的。
干燥的方法很多， 比如臨界點干燥法、自然干燥法、冷凍干燥法、叔丁醇真空干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、乙腈干燥法、烘干干燥法、氮氣干燥法和微波干燥法等 。這些方法各有利弊， 且適用樣品種類不同。因此，根據生物樣品的特性選擇一種適宜的干燥方法十分重要。
自然干燥法
自然干燥法是指樣品中的水分在大氣中自然蒸發，或樣品經脫水處理后脫水劑自然揮發而干燥的方法。樣品從含脫水劑狀態下進行自然干燥與樣品從含水狀態下進行自然干燥相比， 由于脫水劑的表面張力系數小于水，所以前者樣品變形較小 。自然干燥法對于含水量較多的動植物組織、游離細胞等的干燥是不適用的， 因為干燥過程中表面張力將使樣品變形。自然干燥法對干種子、果殼、某些干花粉、長期保存的昆蟲針插標本和 70% 乙醇浸泡的昆蟲標本以及蛋殼和蛋膜等樣品是一個簡易實用有效的方法， 雖然在自然干燥過程中，樣品體積有所收縮，但卻保留了樣品的基本形態 。
烘干干燥法
此方法將要研究的樣品用烘干箱烘干， 一般溫度控制在 80℃ 以下，烘干程度以含水量在 5% 以下為好。此方法的干燥速度較快， 但水分蒸發時可能造成樣品變形或微小斷裂。適用于不易變形且耐熱的樣品， 比如淀粉粒、孢子粉等 。
臨界點干燥法
此方法是根據物質處在臨界點時的特殊物理狀態設計的一種干燥方法。在臨界狀態下， 液體和氣體的密度相等，氣液界面完全消失，液體的表面張力系數為零。臨界點干燥法之所以一直被視為制作生物醫學掃描樣品最可靠的干燥方法， 是因為此法能消除液體表面張力的作用， 干燥出的樣品能最大程度地保存其自然形態。臨界點干燥法適合多種生物樣品的干燥。
冷凍干燥法
冷凍干燥法是利用低溫和真空， 使樣品中的水分直接由冰升華，或經過某種升華介質由固相升華，以達到干燥樣品的目的 。冷凍干燥過程使水分從固態直接轉化為氣態，不經過液態階段，因而避免了氣相和液相之間表面張力對樣品的損傷 。根據選用的冷凍介質的不同，冷凍干燥法又可以分為從水中直接冷凍干燥和從有機溶劑中干燥。與水相比， 有機溶劑在冰凍后形成非晶體固態，不會產生冰晶損傷樣品，且能以最快的速度從固態升華，大為縮短了干燥時間 。
真空干燥法
真空干燥法指的是將經脫水的樣品置于真空容器中進行干燥的方法。真空干燥法選用高熔點的有機材料( 叔丁醇、乙腈、六甲基二硅胺烷、正丁醇等) 作升華介質，既保留了冷凍干燥法的優點，又不用對樣品進行冷凍處理， 無冷凍損傷， 且操作簡單。最常用的真空干燥法是以叔丁醇為升華介質的叔丁醇干燥法， 乙腈干燥法、六甲基二硅胺烷干燥法、正丁醇干燥法等用的相對較少。
上述 5 種干燥方法各有優缺點，且適合于不同的生物樣品種類。一般認為目前在用的最好的干燥方法是臨界點干燥法; 其次是冷凍干燥法、真空干燥法和自然干燥法 。雖然干燥方法在不斷改進，但還是只能把由干燥引起的樣品變形控制在一定的范圍內。臨界點干燥法被認為是一種最理想的干燥方法， 但仍存在大約 5% 的變形 。
有研究結果表明，叔丁醇干燥法對有些材料來說可與臨界點干燥相媲美，而且前者具有操作簡便，叔丁醇可代替酒精做脫水劑， 可同時干燥較大量的樣品， 樣品不易被污染、安全可靠、所需儀器常規實驗室均有配備等優點 。采用叔丁醇干燥法干燥的各種動、植物樣品各項指標均較理想，與臨界點干燥法的效果基本相同，因此認為叔丁醇干燥法也是制作生物、醫學掃描樣品時首選的干燥方法。所以在實際應用中， 應該根據不同的樣品和實驗目的來選擇不同的干燥方法。
微生物、植物和動物的 SEM 樣品干燥方法
微生物
研究表明對單細胞生物采用叔丁醇干燥法要比自然晾干和烘干脫水更徹底、成像更理想 。
對于細菌、細胞一類微小的樣品，采用臨界點和冷凍干燥法較難操作， 但若采用固定、脫水之后將樣品點于蓋玻片上再真空干燥的方法，效果還是比較理想的， 而且方便操作 。
總之， 對于微生物等微小的生物樣品，如果想要操作簡便，可以選用自然干燥法或烘干干燥法; 如果想要獲得較好的效果，建議選用臨界點干燥法或真空干燥法。
植物
一般來說，含水量較少、細胞壁和蠟質層較厚的植物組織多采用自然干燥法，而幼嫩、含水分較多的組織則需要選擇其他方法。臨界點干燥法和叔丁醇干燥法幾乎適用于各類型的植物樣品，但是考慮到操作的復雜性，能使用更簡便的干燥方法時一般不選用它們。
動物
臨界點干燥法是動物樣品的首選干燥方法。考慮到操作的簡便性， 對于含水量低且觀察部位相對較硬的動物樣品也可以采用自然干燥法， 但是含水量高且較柔軟的樣品推薦采用臨界點干燥或叔丁醇真空干燥法。
