如果你见到文章标题“激光捕获显微镜切割”这八个字时,脑海中里想起了哪些?
激光,从街边小摊贩的激光笔到技术工程师手上的激光测距仪,从救死扶伤的激光手术治疗到科幻大片里的非常激光武器装备……好像并没什么新奇,但激光捕获又是什么呢?
切割,从儿时用水果刀切橡皮擦到长大以后拿水果刀切白菜,从伐木工拿钢锯切割木材到焊工切割金属材料……针对切割,大家好像也并不陌生,但显微镜切割又是什么呢?
激光捕获 显微切割=???
Part 1 显微镜切割
显微切割(microdissection)是在显微镜情况或光学显微镜注视下,根据显微镜电脑操作系统,从组织切成片或细胞玻片上对欲选择的原材料,如组织、细胞群、细胞、细胞内成分或性染色体区带等,开展切割分离出来,并搜集用以后面分析的技术性。
实际上早在1912年,Tschachotin逐渐在分子生物学和医药学中运用对焦光开展微操作,这类方式被称作 “Strahlenstich”。而在1962年,Bessis初次将激光藕合到光学显微镜中,运用紫外光或红外线激光束切割组织,巨大的程度上减少了显微镜切割对目地细胞周边组织的损害。
Part 2 激光捕获显微镜切割
1996年英国我国癌病研究室病理生理学试验室的Michael R. Emmert-Buck和国家卫生研究院的Robert F. Bonner等人明确提出了激光捕获显微镜切割技术性(Laser capture microdissection)。其基本上操作过程如下所示:
1、将配制好的组织切成片根据倒置显微镜测角仪中的机械泵固定不动。
2、依据标本采集挑选倒置显微镜方式,调整光学显微镜,精准定位总体目标地区。
3、将含有EVA膜(丁二烯乙酸乙烯酯膜)的搜集帽置放于目地组织或细胞,运用低动能近红外光谱仪激光直射其底端,使EVA膜变软造成黏附力,粘附总体目标组织或细胞于EVA膜上,进而使其与周边组织或细胞分离出来。
4、将切割的组织或细胞迁移到加上萃取液的离心管架中,获取DNA、RNA或蛋白,用以下有剖析。
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技术性概述:
激光捕获显微镜切割是一项在显微镜下从组织切成片中分离出来、提纯单一种类细胞群或单独一个细胞的技术性,具备迅速、简易、精准、非特异强等优势,变成科学研究组织或细胞的非特异表述和分子结构体系的主要专用工具。
基本概念:
激光捕获显微镜切割(LCM)是根据一束低要红外线激光单脉冲激话热塑封膜,并在注视下可选择性地将总体目标细胞或组织残片黏在该膜上。热塑封膜即丁二烯乙酸乙烯酯膜,其薄厚约为100~200 μm,较大消化吸收峰贴近红外线激光光波长,可以消化吸收激光造成的绝大多数动能,并在一瞬间将激光束直射地区的溫度提升到90°C,随后在维持数ms后快速制冷,以确保分子伴侣不受损。试验中通常选用低动能红外线激光以防止损害性光化学反应的产生。
LCM系统软件包含倒置显微镜、固体红外线激光二极管、激光操纵设备、操纵光学显微镜测角仪的操作手柄、电藕合照相机及液晶显示器等。LCM中用以捕获总体目标细胞的热塑封膜直徑通常为6 mm,通常是覆在全透明的塑料帽上的,其正巧与后续试验中常用到的规范 0.5 ml离心管架相符合。
机械手臂悬架可以操纵覆有热塑封膜的塑料帽,将其存放在脱干组织切成片上的总体目标位置上,并在光学显微镜注视下开展总体目标细胞的挑选,它发送的激光单脉冲可一瞬间提温使 EVA膜部分融化。熔化的EVA膜渗入切成片上微乎其微的组织空隙中,并在几ms内快速凝结。当组织与膜的粘结力超出了其与盖玻片间的粘结力时,便可完成可选择性地迁移总体目标细胞的全过程。激光单脉冲通常会不断0.5~5.0ms,且可在全部塑料帽表层反复多次开展,进而快速分离出来很多的总体目标细胞。塑料帽盖在配有缓冲溶液的离心管架上,把所挑选的细胞迁移*离心管架中,根据分离出来出有兴趣的分子结构以完成后期试验。
论文参考文献:
Michael R. Emmert-Buck, Robert F. Bonner, Paul D. Smith, et al. Laser Capture Microdissection. Science, 1996, 274(5289): 998-1001.
S. Thalhammer, J. Geigl, A. Zink, et al. AFM and Laser Microdissection as Tools for Life Sciences. Acta Microscopica, 2003, 12(sup A) :1-4.