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激光共聚焦顯微鏡是近代先進(jìn)的細(xì)胞生物醫(yī)學(xué)分析儀器之一。它是在熒光顯微鏡成像的基礎(chǔ)上加裝激光掃描裝置，使用紫外光或可見光激光熒光探針，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理，不僅可觀察固定的細(xì)胞、組織切片，還可對(duì)活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、分子、離子進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地觀察和檢測(cè)。
目前，激光掃描共聚焦顯微技術(shù)已用于細(xì)胞形態(tài)定位、立體結(jié)構(gòu)重組、動(dòng)態(tài)變化過程等研究，并提供定量熒光測(cè)定、定量圖像分析等實(shí)用研究手段，結(jié)合其他相關(guān)生物技術(shù)，在形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)等分子細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
下面讓我們一起來了解一下激光共聚焦顯微鏡的應(yīng)用有哪些吧
1、組織和細(xì)胞中的定量熒光測(cè)定
激光掃描共聚焦顯微鏡可以從固定和熒光染色的標(biāo)本以單波長、雙波長或多波長模式，對(duì)單標(biāo)記或多標(biāo)記的細(xì)胞及組織標(biāo)本的共聚焦熒光進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和定量分析，同時(shí)還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，以顯示熒光在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的定位。 常用于原位分子雜交、腫瘤細(xì)胞凋亡觀察、單個(gè)活細(xì)胞水平的 DNA 損傷及修復(fù)等定量分析。
2、細(xì)胞間通訊的研究
動(dòng)物和植物細(xì)胞中縫隙連接介導(dǎo)的胞間通信在細(xì)胞增殖和分化中起著重要作用。 激光掃描共聚焦顯微鏡可通過觀察細(xì)胞縫隙連接分子的轉(zhuǎn)移來測(cè)量傳遞細(xì)胞調(diào)控信息的一些離子、小分子物質(zhì)。
該技術(shù)可以用于研究胚胎發(fā)生、生殖發(fā)育、神經(jīng)生物學(xué)、腫瘤發(fā)生等過程中縫隙連接通訊的基本機(jī)制和作用，也可用于鑒別對(duì)縫隙連接作用有潛在毒性的化學(xué)物質(zhì)。
3、細(xì)胞物理化學(xué)測(cè)定
激光掃描共聚焦顯微鏡可對(duì)細(xì)胞形狀、周長、面積、平均熒光強(qiáng)度及細(xì)胞內(nèi)顆粒數(shù)等參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)定。 能對(duì)細(xì)胞的溶酶體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞骨架、結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)、DNA、RNA、酶和受體分子等細(xì)胞內(nèi)特異結(jié)構(gòu)的含量、組分及分布進(jìn)行定量、定性、定時(shí)及定位測(cè)定。
4、細(xì)胞內(nèi)鈣離子和 pH 值動(dòng)態(tài)分析
激光掃描共聚焦顯微鏡技術(shù)是測(cè)量若干種離子濃度并顯示其分布的有效工具，對(duì)焦點(diǎn)信息的有效辨別使在亞細(xì)胞水平顯示離子分布成為可能。 利用熒光探針，激光掃描共聚焦顯微鏡可以測(cè)量單個(gè)細(xì)胞內(nèi) pH 和多種離子(Ca、K、Na、Mg)在活細(xì)胞內(nèi)的濃度及變化。
一般來說，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。
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