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激光掃描共聚焦顯微鏡在生物及醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

來源:上海力陽實(shí)業(yè)有限公司   2021年02月02日 08:47  
   激光掃描共聚焦顯微鏡(LSCM,LaserScanningConfocalMicroscope)已成為一項應(yīng)用十分廣泛的重要科研工具。
  在生物及醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用:
  隨著激光共聚焦掃描技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,LSCM在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛和深入,已經(jīng)滲透到分子生物學(xué)、基因組學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、病毒學(xué)、細(xì)菌學(xué)、組織生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、病理學(xué)、流行病學(xué)、皮膚病學(xué)、腫瘤等相關(guān)分支領(lǐng)域。通過它可以直接觀測到細(xì)胞形態(tài)學(xué)的組織、細(xì)胞之間的相互作用、細(xì)胞的光學(xué)老化過程、紫外光對細(xì)胞的作用、細(xì)胞對過敏和刺激作用的反應(yīng)、真菌感染、組織微環(huán)境、傷口的愈合和組織重建、藥物擴(kuò)散等現(xiàn)象。LSCM可很好地補(bǔ)充或替代許多操作繁瑣的實(shí)驗(yàn)技術(shù)對植物組織細(xì)胞進(jìn)行觀察。Christensen(1997)利用LSCM快速準(zhǔn)確地觀察擬南芥雌配子體的發(fā)育,朱東姿等(2014)學(xué)者研究出利用LSCM觀察薔薇科植物雌配子體發(fā)育的方法,代替了繁瑣的石蠟切片法以甜櫻桃為例,將其胚囊用戊二醛固定,脫水透明后直接用LSCM觀察,用488nm激光激發(fā)后,細(xì)胞核和核仁有很強(qiáng)的自發(fā)熒光,細(xì)胞質(zhì)液泡則沒有自發(fā)熒光,因此根據(jù)胚囊內(nèi)核的數(shù)量、位置、大小,液泡的有無、位置等可以很清楚地觀察雌配子體的發(fā)育時期。
  酶與底物結(jié)合是木質(zhì)素酶法水解的步,是生物煉制的關(guān)鍵過程,Budi等(2015)利用LSCM和比率計方法相結(jié)合來研究熒光標(biāo)記的纖維二糖水解酶和內(nèi)切葡聚糖酶與濾紙纖維的結(jié)合情況,建立了評估和量化多種纖維素酶對于細(xì)胞壁周圍環(huán)境的脫位情況分析的方法,其觀察結(jié)果支持纖維斷裂在混亂的初始階段水解主要是由于機(jī)械故障而非由于快速降解的假設(shè)。
  LSCM非侵入式微觀成像模式為腫瘤及炎癥等體內(nèi)組織病變評價提供了便利,被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。Ma等(2015)利用LSCM對各種非典型皮膚病進(jìn)行了診斷,盡管參與實(shí)驗(yàn)的6例患者沒有典型的臨床表現(xiàn),但LSCM可以檢測他們的病理變化特點(diǎn),幫助把他們從其他臨床實(shí)踐疾病中區(qū)分出來,并且操作簡單方便,可快速給出檢查報告,無痛無創(chuàng),減輕了病人的痛苦,避免了傳統(tǒng)組織病理學(xué)活檢帶來的創(chuàng)傷。虹膜在眼部生理和疾病的發(fā)病機(jī)制中扮演著重要角色,但非侵入式的體內(nèi)虹膜超微結(jié)構(gòu)研究在技術(shù)上是一大挑戰(zhàn),Li等(2016)利用LSCM對31位虹膜粘連但角膜透明的病人的進(jìn)行了檢查,觀察到類樹干狀結(jié)構(gòu)、樹枝/灌木狀結(jié)構(gòu)、果實(shí)特征結(jié)構(gòu)、上皮狀結(jié)構(gòu)、深層結(jié)構(gòu)等一些可能的結(jié)構(gòu)變異,同時發(fā)現(xiàn)顏料粒子的減少可能會導(dǎo)致廷德爾的積極現(xiàn)象。

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