研究背景胆结石是一种常见病多发病。近年来其发生率逐年上升,目前尚无有效的预防方法,因此耗费了大量的医疗资源。胆结石的形成是一种人体内的病理性矿化过程。在结石形成过程中,胆结石的结构和成分记录着结石形成过程中的各种信息。通过研究胆结石的结构和成分,可为胆结石形成机理提供理论依据,并对进一步寻找科学的预防措施、选择合理的治疗方案起到了重要的帮助作用。由于以往的对胆结石的结构和成分研究大多是从某一学科的某一角度出发,加上受到实验条件和技术方面限制的原因,对胆结石结构和成分的分析研究遇到了瓶颈难题。近年来,随着科学技术的发展,传统的研究方法得到了较大的改进,更加先进的实验仪器和设备被广泛应用于科学研究之中,为胆结石的实验分析提供了有力的支持。同时,随着观念的改变,越来越多的学科和概念互相交叉、渗透,为研究胆结石提供了良好的研究平台。目的本文应用地质学、矿物学、晶体学等学科的一些现代的研究方法和和检测手段,从交叉学科的角度对胆结石的微结构和物质成分进行了初步的分析,为研究胆结石形成的过程及机制提供了理论依据。方法本次研究应用光学显微镜、新型偏光显微镜以及纳米级高分辨率的扫描电镜对胆结石的微结构进行了观察；应用傅立叶变换红外镜面反射光谱法对胆结石中主要的有机和无机物质成分进行了定位、定性、定量的测定；应用X射线荧光光谱法对胆结石中的主、次量无机元素进行了测定；应用X射线衍射法对胆结石中晶体物质的组成和成分进行了分析研究。结果1.光学显微镜、偏光显微镜、扫描电镜：多数胆固醇型结石中存在着一种周期性层状结构,这些结石大多是由一个形态各异的不规则晶体结构组成的核心和外围的层状结构所组成。这些层状结构主要由密集呈簇排列的胆固醇晶体组成,且胆固醇晶体的排列呈现出一定规律性,呈棒状、层状、条索状、板状、放射状、云母状、波浪状或无规律排列。胆色素型结石中未见这种层状结构,主要以呈团块状、大小不一的颗粒物质组成,这些颗粒或散在或聚集地分布于结石内部,排列没有一定的规律性,且颗粒之间有较大的空隙。混合型结石则同时具有胆固醇型结石的晶体结构与胆色素型结石的颗粒物质。黑色结石无明显核心区及外围层状结构,主要由密集分布于结石内部的细小颗粒组成。此外,在胆结石中还发现纳米颗粒物质的存在。2.傅立叶变换红外镜面反射光谱法：胆结石中主要存在着胆固醇、胆红素钙、碳酸钙、磷酸钙、硬脂酸钙等有机和无机物质；同一物质在各种结石内的不同位置中的含量不同；胆固醇及除胆红素钙外的其余钙盐在同一结石内含量与其所在位置有关；胆固醇在各结石的核心和核外层状结构,以及除胆红素钙外的外壳中含量均高于其他物质。3.X射线荧光光谱法：人体必需的常量无机元素都能在胆结石中发现,人体必需的微量元素大多也存在于胆结石中。虽然各个元素间含量差异较大,但各结石中Ca含量最高,且Ca与S,P,Mn的含量之间呈正相关。Fe,Al,Mg,Si的含量之间也呈一定的正相关性。4.X射线衍射法：各种类型结石的晶体组成存在明显不同。胆固醇型结石主体为晶态物质,主要晶体成分是胆固醇。胆色素型结石主体为非晶态物质,但也有少量胆固醇晶体,以胆红素和胆红素盐为其主要成份。混合型结石主体为晶态和非晶态物质混合而成,主要以胆固醇和胆红素为主要成分。结论各类型胆结石具有多样性的显微结构。多数胆固醇型结石中存在着一种周期性层状结构,主要由规律排列的胆固醇晶体组成。胆结石中还存在着纳米颗粒物质。各类型胆结石中主要的物质成分、含量和分布既有共性,也有异质性。且胆结石的含量和分布有一定的规律性。