如果你見到文章標題“激光捕獲顯微鏡切割”這八個字時,腦海中里想起了哪些?
激光,從街邊小攤販的激光筆到技術工程師手上的激光測距儀,從救死扶傷的激光手術治療到科幻大片里的非常激光武器裝備……好像并沒什么新奇,但激光捕獲又是什么呢?
切割,從兒時用水果刀切橡皮擦到長大以后拿水果刀切白菜,從伐木工拿鋼鋸切割木材到焊工切割金屬材料……針對切割,大家好像也并不陌生,但顯微鏡切割又是什么呢?
激光捕獲 顯微切割=???
Part 1 顯微鏡切割
顯微切割(microdissection)是在顯微鏡情況或光學顯微鏡注視下,根據顯微鏡電腦操作系統,從組織切成片或細胞玻片上對欲選擇的原材料,如組織、細胞群、細胞、細胞內成分或性染色體區帶等,開展切割分離出來,并搜集用以后面分析的技術性。
實際上早在1912年,Tschachotin逐漸在分子生物學和醫藥學中運用對焦光開展微操作,這類方式被稱作 “Strahlenstich”。而在1962年,Bessis初次將激光藕合到光學顯微鏡中,運用紫外光或紅外線激光束切割組織,巨大的程度上減少了顯微鏡切割對目地細胞周邊組織的損害。
Part 2 激光捕獲顯微鏡切割
1996年英國我國癌病研究室病理生理學試驗室的Michael R. Emmert-Buck和國家衛生研究院的Robert F. Bonner等人明確提出了激光捕獲顯微鏡切割技術性(Laser capture microdissection)。其基本上操作過程如下所示:
1、將配制好的組織切成片根據倒置顯微鏡測角儀中的機械泵固定不動。
2、依據標本采集挑選倒置顯微鏡方式,調整光學顯微鏡,精準定位總體目標地區。
3、將含有EVA膜(丁二烯乙酸乙烯酯膜)的搜集帽置放于目地組織或細胞,運用低動能近紅外光譜儀激光直射其底端,使EVA膜變軟造成黏附力,粘附總體目標組織或細胞于EVA膜上,進而使其與周邊組織或細胞分離出來。
4、將切割的組織或細胞遷移到加上萃取液的離心管架中,獲取DNA、RNA或蛋白,用以下有剖析。
一分鐘get新技術應用
技術性概述:
激光捕獲顯微鏡切割是一項在顯微鏡下從組織切成片中分離出來、提純單一種類細胞群或單獨一個細胞的技術性,具備迅速、簡易、精準、非特異強等優勢,變成科學研究組織或細胞的非特異表述和分子結構體系的主要專用工具。
基本概念:
激光捕獲顯微鏡切割(LCM)是根據一束低要紅外線激光單脈沖激話熱塑封膜,并在注視下可選擇性地將總體目標細胞或組織殘片黏在該膜上。熱塑封膜即丁二烯乙酸乙烯酯膜,其薄厚約為100~200 μm,較大消化吸收峰貼近紅外線激光光波長,可以消化吸收激光造成的絕大多數動能,并在一瞬間將激光束直射地區的溫度提升到90°C,隨后在維持數ms后快速制冷,以確保分子伴侶不受損。試驗中通常選用低動能紅外線激光以防止損害性光化學反應的產生。
LCM系統軟件包含倒置顯微鏡、固體紅外線激光二極管、激光操縱設備、操縱光學顯微鏡測角儀的操作手柄、電藕合照相機及液晶顯示器等。LCM中用以捕獲總體目標細胞的熱塑封膜直徑通常為6 mm,通常是覆在全透明的塑料帽上的,其正巧與后續試驗中常用到的規范 0.5 ml離心管架相符合。
機械手臂懸架可以操縱覆有熱塑封膜的塑料帽,將其存放在脫干組織切成片上的總體目標位置上,并在光學顯微鏡注視下開展總體目標細胞的挑選,它發送的激光單脈沖可一瞬間提溫使 EVA膜部分融化。熔化的EVA膜滲入切成片上微乎其微的組織空隙中,并在幾ms內快速凝結。當組織與膜的粘結力超出了其與蓋玻片間的粘結力時,便可完成可選擇性地遷移總體目標細胞的全過程。激光單脈沖通常會不斷0.5~5.0ms,且可在全部塑料帽表層反復多次開展,進而快速分離出來很多的總體目標細胞。塑料帽蓋在配有緩沖溶液的離心管架上,把所挑選的細胞遷移*離心管架中,根據分離出來出有興趣的分子結構以完成后期試驗。
論文參考文獻:
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.