当前位置:首页 > 合作平台 > 医学论文 > 基础医学论文 > 组织胚胎学 > 激光扫描共聚焦显微镜系统及其在细胞生物学中的应用

激光扫描共聚焦显微镜系统及其在细胞生物学中的应用

来源:激光生物学报 作者:陈耀文 林珏龙 赖效莹 梅品超 2004-9-29
336*280 ads

摘要: 摘 要 激光扫描共聚焦显微镜是近十年发展起来的医学图象分析仪器,现已广泛应用于荧光定量测量、共焦图象分析、三维图象重建、活细胞动力学参数监测和胞间通讯研究等方面。本文以美国Meridian公司的ACAS ULTIMA312为例简要介绍了激光扫描共聚显微镜系统的结构,功能和生物学应用前景。关键词 激光。共聚焦显微镜。...


  2、激光扫描共聚焦显微镜硬件和软件系统

  2.1 ACAS ULTIMa 312硬件及参数指标  激光光源:氩离子激光(50mW的紫外光、999 mW的可见光),能同时/顺序/分别输出紫外光和可见光,激发波长为351-364nm;488nm;514nm。  计算机系统:80586/133MHz PCI/80MB RAM/2000MB SCSI硬盘/150MB Bernoulli盘驱动器/17’’大屏幕显示器。  共聚焦系统:计算机自动控制光路准调节;计算机控制孔径校准;计算机调节孔径大小;自动Z轴调节(最小0.1μm)。  光学探测系统:3个测窗式PMT采集荧光;1个CCD系统;12位的高速A/D转换器。  图像分辨率:图像大小1535×1535;像素最小距离:0.1μm;灰度为4096级。  扫描方式:快速镜扫描Dual Scan台阶扫描;扫描精度0.1μm;扫描面积最大为10cm×8cm ;扫描平面:XY和XZ和独特点、线、面扫描。2.2激光扫描共聚焦显微镜软件系统

  ACAS ULTIMa 312系统采用独特设计的软件将激光细胞仪与先进的计算机技术结合,产生快速、高效、灵活的操作系统,完备的数据采集、分析与管理功能。基于生物医学研究有如下的软件。

  Image Analyze—对于单色、比色和三色标记的二维荧光图像的定量分析,可产生透射光图像重叠,同时Auto Image可多个区域的自动扫描和荧光定量,以及相同区域的时间顺序扫描。  Ratio Analysis和 Kinetics—测定细胞内的离子变化,可有点扫描、线扫描及图像扫描三种测定形式,以监测各种速率的生物反应。  Cell –Cell Communication and FRAP-相邻细胞的FRAP分析。该软件首先用可光淬灭特异的细胞荧光,然后在多个时间点扫描,此扫描可对单一区域或细胞的多个选择区域,可产生透射光图像并与其它图像重叠。  Cell List—储存被选择细胞的位置,即可自动对较大样品进行扫描,又可产生较小样品特异部位的网络位置表,以进行自动的测量、筛选和重复测定。  Cell Sorting—ACAS具备如下四种分选方式:  Ablation Sort:预选定义一个荧光阈值 ,然后对特定细胞杀伤。②CookieCutter Sort在用户定义的中心点四周切割Cookies。③Quick Sort:对已定义的细胞表列,用Ablation或Cookie Cutter作分选。④Manual Sort:直接使用鼠标控制载物台位置及激光脉冲,并杀灭和分选细胞,进行细胞显微外科,染色体切割和光隐阱等操作。  Confocal Imaging—共聚焦分析,可实现Z轴定量,三维立体图像分析(包括SFP模拟荧光处理法,DP深度投影法和SP文体投影法),以及视点移动动画。

  3 激光扫描共聚焦显微镜在细胞生物学中的应用

  3.1 定量荧光测量

  ACAS可进行重复性极佳的低光探测及活细胞荧光定量分析。利用这一功能既可对单个细胞或细胞群的溶酶体,线粒体、DNA、RNA和受体分子含量、成份及分布进行定性及定量测定,还可测定诸如膜电位和配体结合等生化反应程度。此外,还适用于高灵敏度快速的免疫荧光测定,这种定量可以准确监测抗原表达,细胞结合和杀伤及定量的形态学特性,以揭示诸如肿瘤相关抗原表达的准确定位及定量信息。

  3.2 定量共聚焦图像分析

  借助于ACAS 激光共焦系统,可以获得生物样品高反差、高分辨率、高灵敏度的二维图像。可得到完整活的或固定的细胞及组织的系列及光切片,从而得到各层面的信息,三维重建后可以揭示亚细胞结构的空间关系。能测定细胞光学切片的物理、生物化学特性的变化,如DNA含量、RNA含量、分子扩散、胞内离子等,亦可以对这些动态变化进行准确的定性、定量、定时及定位分析。

  3.3 三维重组分析生物结构

  ACAS使用SFP进行三维图像重组,SFP将各光学切片的数据组合成一个真实的三维图像,并可从任意角度观察,也可以借助改变照明角度来突出其特征,产生更生动逼真的三维效果。

  3.4 动态荧光测定

  Ca2+ 、pH 及其它细胞内离子测定,利用ACAS能迅速对样品的点,线或二维图像扫描,测量单次、多次单色、双发射和三发射光比率,使用诸如Indo-1、BCECF 、Fluo-3等多种荧光探针对各种离子作定量分析。可以直接得到大分子的扩散速率,能定量测定细胞溶液中Ca2+对肿瘤启动因子、生长因子及各种激素等刺激的反应,以及使用双荧光探针Fluo-3和CNARF进行Ca2+和pH的同时测定。

  3.5 荧光光漂白恢复(FRAP)--活细胞的动力学参数

  荧光光漂白恢复技术借助高强度脉冲式激光照射细胞某一区域,从而造成该区域荧光分子的光淬灭,该区域周围的非淬灭荧光分子将以一定速率向受照区域扩散,可通过低强度激光扫描探测此扩散速率。通过ACAS可直接测量分子扩散率、恢复速度,并由此而揭示细胞结构及相关的机制。

  3.6 胞间通讯研究

  动物细胞中由缝隙连接介导的胞间通讯被认为在细胞增殖和分化中起非常重要的作用。ACAS可用于测定相邻植物和动物细胞之间细胞间通讯,测量由细胞缝隙连接介导的分子转移,研究肿瘤启动因子和生长因子对缝隙连接介导的胞间通讯的抑制作用,以及胞内Ca2+ ,PH和cAMP水平对缝隙连接的调节作用。

  3.7 细胞膜流动性测定

  ACAS设计了专用的软件用于对细胞膜流动性进行定量和定性分析。荧光膜探针受到极化光线激发后,其发射光极性依赖于荧光分子的旋转,而这种有序的运动自由度依赖于荧光分子周围的膜流动性,因此极性测量间接反映细胞膜流动性。这种膜流动性测定在膜的磷脂酸组成分析、药物效应和作用位点,温度反应测定和物种比较等方面有重要作用。


医学百科App—医学基础知识学习工具


页:[上一页] [1] [2] [3] [下一页] 
返回顶部】【打印本文】【放入收藏夹】【收藏到新浪】【发布评论



察看关于《激光扫描共聚焦显微镜系统及其在细胞生物学中的应用》的讨论


关闭

网站地图 | RSS订阅 | 图文 | 版权说明 | 友情链接
Copyright © 2008 39kf.com All rights reserved. 医源世界 版权所有
医源世界所刊载之内容一般仅用于教育目的。您从医源世界获取的信息不得直接用于诊断、治疗疾病或应对您的健康问题。如果您怀疑自己有健康问题,请直接咨询您的保健医生。医源世界、作者、编辑都将不负任何责任和义务。
本站内容来源于网络,转载仅为传播信息促进医药行业发展,如果我们的行为侵犯了您的权益,请及时与我们联系我们将在收到通知后妥善处理该部分内容
联系Email: