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激光共焦顯微鏡在生物學(xué)方面的應(yīng)用
閱讀：1055發(fā)布時(shí)間：2018-10-26
激光共焦顯微鏡在生物學(xué)方面的應(yīng)用
1. 組織和細(xì)胞中熒光標(biāo)記的分子和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)標(biāo)本制備方法主要有免疫熒光組織和細(xì)胞化學(xué)法、熒光蛋白標(biāo)記分子法、熒光細(xì)胞染料標(biāo)記法等。與傳統(tǒng)的熒光顯微鏡相比,除了有較高的分辨率以外,一個(gè)主要的不同是激光掃描共聚焦顯微鏡可以利用激光點(diǎn)掃描成像,形成所謂的“光學(xué)切片”,進(jìn)而可以利用沿縱軸上移動(dòng)標(biāo)本進(jìn)行多個(gè)光學(xué)切片的疊加形成組織或細(xì)胞中熒光標(biāo)記結(jié)構(gòu)的總體圖像,因此可以用于觀察切片和一些表面不平的標(biāo)本,特別是研究具有長(zhǎng)突起的神經(jīng)元時(shí)更有使用價(jià)值。同時(shí)可以做三維圖像重建和標(biāo)記強(qiáng)度的半定量分析。
2. 定量或半定量測(cè)量Ca2+和pH等細(xì)胞內(nèi)離子濃度及變化利用Fluo-3、Fura 2等熒光探針可以測(cè)量Ca2+在活細(xì)胞內(nèi)的濃度及變化。一般來(lái)說(shuō),電生理記錄裝置加攝像技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)離子量變化的速度相對(duì)較快,但其圖像本身的價(jià)值較低,而激光掃描共聚焦顯微鏡可以提供更好的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中鈣離子濃度動(dòng)態(tài)變化的圖像,這對(duì)于研究鈣等離子細(xì)胞內(nèi)動(dòng)力學(xué)有意義。需要與電生理等技術(shù)相結(jié)合來(lái)觀察離子變化與電生理學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性。
3. 熒光光漂白及恢復(fù)技術(shù)
利用高能量激光束將細(xì)胞內(nèi)某一部分中選定靶區(qū)域的某種熒光淬滅,然后觀察鄰近相同的熒光標(biāo)記物重新擴(kuò)散入該區(qū)域的速度和方式,從而分析細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)運(yùn)輸、受體在細(xì)胞膜上的流動(dòng)和大分子組裝等細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),需要用熒光蛋白等標(biāo)記物標(biāo)記需要研究的分子,進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染表達(dá)后再做以上的實(shí)驗(yàn)。
4. 長(zhǎng)時(shí)程觀察細(xì)胞遷移和生長(zhǎng)
目前激光掃描共聚焦顯微鏡的軟件一般均可自動(dòng)控制地進(jìn)行定時(shí)和定方式的激光掃描,而且由于新一代激光掃描共聚焦顯微鏡的探測(cè)效率的提高,只需要很小的激光能量就可以達(dá)到較好的圖像質(zhì)量,從而減小了每次掃描時(shí)激光束對(duì)細(xì)胞的損傷,因此,可以用于數(shù)小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)程定時(shí)掃描,記錄細(xì)胞遷移和生長(zhǎng)等細(xì)胞生物學(xué)現(xiàn)象。
5. 其他的生物學(xué)應(yīng)用
用高能量激光束進(jìn)行細(xì)胞損傷和損毀實(shí)驗(yàn),一般要用紫外激光束進(jìn)行細(xì)胞損毀;細(xì)胞間通訊研究;光解籠鎖活化技術(shù)等。
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