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电子显微镜，因其高分辨率的优势，在病理学中的应用较为广泛，并不断开拓着病理学的新领域。主要表现为从细胞、亚细胞的形态结构上阐明疾病的发生、发展及转归规律，丰富健全了传统病理学的知识；通过对亚细胞结构和病原体的观察，可诊断肿瘤疾病、肾小球疾病与其他一些细菌、病毒和寄生虫疾病。在疾病的诊断和鉴别诊断中，电子显微镜起着举足轻重的作用。
原来人们利用光镜可以看到动植物的细胞和许多微生物等，但光学显微镜的分辨率很难满足人们揭示超微观结构的需要。利用电子显微镜，就能够在微观尺度进行细胞生物学的研究。
PC-12细胞是一个常用的神经细胞株。PC-12细胞是从大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤克隆的细胞株，该细胞对神经生长因子（NGF）有可逆的神经元显形反应，主要分泌产物为儿茶酚胺类递质包括多巴胺、去甲肾上腺素等。膜上有NGF受体，受生理水平NGF诱导后，它们停止分裂，长出神经突起，分化为具有交感神经元特性的细胞，常被用于分析神经元分化和NGF作用分子机制的研究，也被用于研究生长因子调节神经细胞基因表达改变的机制。
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钨灯丝低真空扫描电子显微镜