为什么纹身不能通过自然替换皮肤细胞而去除？

纹身不会给你的细胞着色它们给你真皮的蛋白(胶原)束着色。这些纤维没有皮肤细胞的转换率。

这里有一些照片可以让你了解墨水的去向。在第一张照片中，最上面的米色层是由你的表皮细胞组成的，这些细胞的新陈代谢速度非常快。一个细胞只能存活30到40天，然后就会从皮肤上脱落。你在米色区域看到的每一个小鳞片都是一个表皮细胞(角质形成细胞)，你可以看到表皮细胞已经剥落(剥落)。

但这并不是纹身的目的，除非是像指甲花这样的临时纹身。它下面的绿色层是真皮胶原。纹身师的针就是在那里注射墨水的。这是一种非常坚硬的蛋白质——事实上，动物皮中的这种蛋白质是皮革的组成部分，你知道皮革有多坚硬。

更详细的真皮胶原的扫描电子显微镜(SEM)。如果有人把一件皮夹克或皮带的标本放在扫描电镜下，它也或多或少会是这个样子。纹身的墨水就在那里。

这是真皮层纹身墨水的显微照片。

在大部分的身体上，表皮平均只有0.1毫米厚，而且是半透明的，所以墨水很容易透出来。

这是这一过程的图解，显示针穿过表皮并将染料沉积在真皮中。忽略“真皮细胞”这一说法。“画这幅图的人显然不明白，纹身的不是细胞。纹身是通过将不褪色的墨水通过皮肤的上层(表皮)注射到下面的真皮层而形成的。一开始有色素沉积在表皮和真皮中。然而，覆盖在纹身墨水沉积物上的受损表皮脱落，取而代之的是不含色素的新表皮细胞。

真皮主要由胶原纤维、弹性蛋白和纤维外基质(以前称为基质，由大分子组成，称为糖胺聚糖，其功能是吸引和留住水分子)组成。虽然真皮的组成部分不断被重塑，受损的胶原纤维被移除，新的胶原纤维沉积(除非在某些条件下，如慢性晒伤，胶原降解增加，新的胶原沉积减少)，但大部分真皮仍保持完整。

除了结缔组织成分外，真皮中也有一些皮肤细胞，如成纤维细胞(制造胶原蛋白和其他结缔组织成分的细胞)、巨噬细胞(免疫系统的清除细胞)和少数炎症细胞，如淋巴细胞。

纹身墨水被注射到真皮的胶原蛋白部分。随后会有一个免疫反应，巨噬细胞会将纹身墨水作为皮肤的外来物质吸走。一些纹身墨水被巨噬细胞带入淋巴结，引流该区域，但大多数仍被困在真皮的巨噬细胞内。通常这些巨噬细胞位于真皮血管附近。这是从外部看到的合成色素。因为巨噬细胞没有溶解和处理色素的机制，所以色素仍然留在真皮中。

1923年，法国科学家Louis de Broglie发现，微观粒子本身除具有粒子特性以外还具有波动性。他指出不仅光具有波粒二象性，一切电磁波和微观运动物质(电子、质子等)也都具有波粒二象性。电磁波在空间的传播如图4-1所示，是一个电场与磁场交替转换向前传递的过程。电子在高速运动时，其波长远比光波要短得多，于是人们就想到是不是可以用电子束代替光波来实现成像?

1926年，德国物理学家H·Busch提出了关于电子在磁场中的运动理论。他指出：具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。从理论上设想了可利用磁场作为电子透镜，达到使电子束会聚或发散的目的。

有了上述两方面的理论，1932年，德国柏林工科大学高压实验室的M.Knoll和E.Ruska研制成功了第1台实验室电子显微镜，这是后来透射式电子显微镜（transmission electron microscope，TEM）

的雏形。其加速电压为70kV，放大率仅12倍。尽管这样的放大率还微不足道，但它有力地证明了使用电子束和电磁透镜可形成与光学影像相似的电子影像。这为以后电子显微镜的制造研究和提高奠定了基础。

1933年，E.Ruska用电镜获得了金箔和纤维的1万倍的放大像。至此，电镜的放大率已超过了光镜，但是对显微镜有着决定意义的分辨率，这时还只刚刚达到光镜的水平。1937年，柏林工业大学的Klaus和Mill继承了Ruska的工作，拍出了第1张细菌和胶体的照片，获得了25nm的分辨率，从而使电镜完成了超越光镜性能的这一丰功伟绩。

1939年，E.Ruska在德国的Siemens公同制成了分辨率优于10nm的第1台商品电镜。由于E·Ruska在电子光学和设计第1台透射电镜方面的开拓性工作被誉为“本世纪最重要的发现之一”，而荣获1986年诺贝尔物理学奖。

除Knoll、Ruska以外，同时其他一些实验室和公司也在研制电镜。如荷兰的菲利浦（Philip）公司、美国的无线电公司(RCA)、日本的日立公司等。1944年Philip公司设计了150kV的透射电镜，并首次引入中间镜。1947年法国设计出400kV的高压电镜。60年代初，法国制造出1500kV的超高压电镜。1970年法国、日本又分别制成3000kV的超高压电镜。

进入60年代以来，随着电子技术的发展，特别是计算机科学的发展，透射电镜的性能和自动化程度有了很大提高。现代透射电镜（如日立公司的H-9000型）的晶格分辨率最高已达0.1nm，放大率达150万倍。人们借助于电镜不但能看到细胞内部的结构，还能观察生物大分子和原子的结构，应用也愈加广泛和深入。

扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)作为商品出现则较晚，早在1935年，Kn-

oll在设计透射电镜的同时，就提出了扫描电镜的原理及设计思想。1940年英国剑桥大学首次试制成功扫描电镜。但由于分辨率很差、照相时间过长,因此没有立即进入实用阶段，至1965年英国剑桥科学仪器有限公司开始生产商品扫描电镜。80年代后扫描电镜的制造技术和成像性能提高很快，目前高分辨型扫描电镜（如日立公司的S-5000型）使用冷场发射电子枪，分辨率已达0.6nm，放大率达80万倍。

我国从50年代初开始研制透射电镜，1959年第1台透射电镜诞生于上海新跃仪表厂，此后中型透射电镜开始批量生产。目前国产透射电镜分辨率已达0.2nm，放大80万倍。扫描电镜也于70年代开始生产。国内主要生产电镜的厂家是:北京中科院科学仪器厂、上海新跃仪表厂、南京江南光学仪器厂等。

电子显微镜

电子显微镜，简称电镜，英文名Electron Microscope（简称EM），经过五十多年的发展已成为现代科学技术中不可缺少的重要工具。电子显微镜由镜筒、真空装置和电源柜三部分组成。

工作原理:

电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

电子显微镜的分辨能力以它所能分辨的相邻两点的*小间距来表示。20世纪70年代，透射式电子显微镜的分辨率约为0.3纳米(人眼的分辨本领约为0.1毫米)。现在电子显微镜*大放大倍率超过300万倍，而光学显微镜的*大放大倍率约为2000倍，所以通过电子显微镜*能直接观察到某些重金属的原子和晶体中排列整齐的原子点阵。

电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜、扫描式电子显微镜、电子数码显微镜等。

分类:

1、透射式电子显微镜

透射电子显微镜（Transmission electron microscope，缩写TEM），简称透射电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像，影像将在放大、聚焦后在成像器件（如荧光屏、胶片、以及感光耦合组件）上显示出来。

透射电镜的分辨率为0.1 0.2nm，放大倍数为几万 几十万倍。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，必须制备更薄的超薄切片（通常为50 100nm）。

TEM在中和物理学和生物学相关的许多科学领域都是重要的分析方法，如癌症研究、病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等等。

2、扫描式电子显微镜

扫描电子显微镜（SEM）是1965年发明的较现代的细胞生物学研究工具，主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是样品的二次电子发射。

其工作原理*是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像，获得测试试样表面形貌的观察。

扫描电子显微镜广泛应用于医学生物细胞的研究、化学电子材料分析以及金相观察等。

3、电子数码显微镜

电子数码显微镜是光学显微镜技术、光电转换技术以及液晶屏幕技术的结合。可以对微观领域的研究从传统的普通的双眼观察到通过显示器上再现，从而提高了工作效率。

有自带屏幕的数码显微镜，分为台式、便携式以及无线数码显微镜三类。台式数码显微镜放大倍率相对较高，与电子显微镜功能相似。便携式数码显微镜则体积小巧，携带方便，可实现随时随地观察的需求。

数码显微镜也可以选配较高配置的计算机，实现对观察结果的数据储存管理，得到更清晰直观的图像显示，操作更加方便。

5、偏光显微镜

偏光显微镜（Polarizing microscope）是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜，在地质学等理工科专业中有重要应用。凡具有双折射的物质，在偏光显微镜下*能分辨的清楚，当然这些物质也可用染色法来进行观察，但有些则不可用，而必须利用偏光显微镜。

反射偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器， 可供广大用户做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。

偏光显微镜是利用光的偏振特性对具有双折射性物质进行研究鉴定的必备仪器,可做单偏光观察，正交偏光观察，锥光观察。将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各向异性）。

双折射性是晶体的基本特征。因此，偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域。在人体及动物学方面，常利用偏光显微术来鉴别骨骼、牙齿、胆固醇、神经纤维、肿瘤细胞、横纹肌和毛发等。*介绍一下有关偏光显微镜的应用领域。、

6、倒置显微镜

沧州欧谱倒置显微镜（inverted microscope）组成和普通显微镜一样，只不过物镜与照明系统颠倒，前者在载物台之下，后者在载物台之上，用于观察培养的活细胞，具有相差物镜。

该显微镜观察时物体位于物镜前方，离开物镜的距离大于物镜的焦距，但小于两倍物镜焦距。所以，它经物镜以后，必然形成一个倒立的放大的实像A'B'。A'B'靠近F2的位置上。再经目镜放大为虚像A''B''后供眼睛观察。目镜的作用与放大镜一样。所不同的只是眼睛通过目镜所看到的不是物体本身，而是物体被物镜所成的已经放大了一次的像。

倒置金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图像进行编辑、输出、存储、管理等功能。

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