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。其性能为普通光学显微镜质的飞跃,是电子显微镜的一个补充。本文以美国Ｍｅｒｉｄｉａｎ公司的ＡＣＡＳＵＬＴＩＭＡ３１２为例简要介绍了激光扫描共聚焦显微镜系统的结构、功能和生物学应用前景。     

激光共聚焦扫描观察脑片及其神经元内RNA与DNA变化的技术

本研究采用双重染料Ａｃｒｉｄｉｎｅ Ｏｒａｎｇｅ（ＡＯ）对常规长时程增强（ＬＴＰ）电生理实验后的视皮层脑片进行荧光标记,并应用激光共聚焦扫描显微镜（ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ＣＬＳＭ）,测定ＬＴＰ形成过程中脑片局部ＲＮＡ和ＤＮＡ的变化。结果表明：长明程增强的诱导期与维持期脑片空白对照组比较,视皮层ＯＣ１区局部ＲＮＡ显著增高。此外,本研究还对使用激光扫描共     

丙肝病毒抗原在肝细胞癌组织中的定位——共聚焦激光扫描显微镜观察

应用共聚焦激光扫描显微镜（ＣｏｎｆｏｃａｌＬａｓｅｒＳｃａｎｎｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ＣＬＳＭ）观察免疫荧光标记的丙型肝炎病毒核心抗原（ＨＣＶＣＰ－１０）在肝癌组织中的表达,与免疫组化普通光镜观察结果比较,显示ＨＣＶＣＰ－１０抗原在肝细胞癌和癌周肝组织的定位特点,介绍ＣＬＳＭ在病理学中的应用。研究结果表明：ＨＣＶＣＰ－１０抗原大部分存在于胞浆,少部分存在于胞核,ＨＣＶ的表达有核内过程;ＨＣＶＣＰ－１０抗原在癌周肝组织的表达明显强于癌组织;ＣＬＳＭ比普通光镜在确定抗原定位上有更大的优越性     

激光扫描共聚焦显微镜荧光探针的选择和应用

激光扫描共聚焦显微镜是检测生物荧光信号的最新技术手段。不仅广泛用于荧光定性、定量测量,还可用于活细胞动态荧光监测、组织细胞断层扫描、三维图象重建、共聚焦图象分析、荧光光漂白恢复、激光显微切割手术等。本文拟就激光扫描共聚焦显微镜常用的检测内容及其相关荧光探针的选择和应用做一简单的介绍。     

水稻双受精过程的共聚焦显微镜观察

(郑州大学离子束生物工程省重点实验室,郑州450052)摘要:首次利用核特异荧光染色与整体透明技术并利用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)对水稻双受精过程进行了观察。激光扫描共聚焦显微镜具有"组织与细胞CT"的功能,可以对整体组织进行扫描并构建三维结构。经荧光染色及透明处理后,在激光扫描共聚焦显微镜下经488nm激光激发,胚囊内各细胞的细胞核以及核仁发出明亮荧光,细胞核轮廓比较清晰,层次感强,并能清晰观察到胚囊内各细胞的结构特点和空间位置关系。不论是对开花前较小的成熟胚囊材料还是开花后较大的胚囊材料都取得了较好的观察效果。同传统的光学显微镜和荧光显微镜相比,其观察到的图像更清晰、更直观、更具立体感。     

激光扫描共聚焦显微镜在蛋白质晶体生长研究中的应用

激光扫描共聚焦显微镜与普通光学显微镜相比,其分辨率高,同时具有可对样品进行非侵入性无损伤断层扫描,以及对样品形貌进行三维成建等特点,因此,可作为研究晶体生长强有利的工具。本文介绍了其在定量测量晶体的个数,重组三维图像以获得晶体生长的过程信息及测定晶体生长台阶动态变化等方面的应用。还对激光扫描共聚焦显微镜在晶体生长研究的其它方面应用前景作了展望。     

共聚焦图像数据的三维重建和显示

本文介绍利用激光扫描共聚焦显微镜获得的共聚焦图像的三维重建和显示方法,并以ＡＣＡＳ Ｕｌｔｉｎａ３１２激光扫描共聚焦显微镜系统为例,分析了ＳＰＦ算法、投影算法和深度阴影算法等共聚焦图像数据的三维重建和图像显示方法的特点。     

氧化诱导K_(562)细胞凋亡机制的初步探讨

以过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）诱导人慢性髓细胞白血病（Ｋ５６２）细胞为凋亡模型,采用流式细胞仪（ｆｌｏｗｃｙｔｏｍｅｔｒｙ,ＦＣＭ）和激光共聚焦扫描显微镜（ｌａｓｅｒｃｏｎｆｏｃａｌｓｃａｎｎｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ,ＬＣＳＭ）研究细胞凋亡,形态观察出现核固缩,核碎裂及凋亡小体等典型凋亡特征．ＤＮＡ电泳图谱出现“Ｌａｄｄｅｒ”．ＦＣＭ检测在Ｇ０／Ｇ１峰前出现一低ＤＮＡ含量的凋亡峰．ＬＣＳＭ显示凋亡细胞ｃ－Ｆｏｓ．ｃ－Ｊｕｎ和ＮＦκＢ表达量均有不同程度的增加．该结果提示上述三种转录因子可能参与氧化诱导凋亡过程中基因的调控作用．     

抗菌肽CM4组分的K562癌细胞染色质DNA断裂作用的SCGE研究

单细胞凝胶电泳法（ｓｉｎｇｅ ｃｅｌｌ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ,ＳＣＧＥ）是一种快速,敏感的检测单个哺乳动物细胞ＤＮＡ断裂的技术,也叫彗星实验（ｃｏｍｅｔ ａｓｓａｙ）。此实验首次通过ＳＣＧＥ法观察抗菌肽Ｍ４组分对人髓样白血病Ｋ５６２细胞和正常人白细胞核染色质ＤＮＡ的影响,从而进一步研究抗菌肽抗癌作用的机制。荧光显微镜观察显示经抗菌肽ＣＭ４组分处理过的Ｋ５６２癌细胞核染色质ＤＮＡ出     

用激光扫描共聚焦显微镜观察雪松花粉和花粉管

为更直观地观察和显示花粉和花粉管中细胞结构及其细胞核的状态与行为。雪松花粉和花粉管经卡诺液固定,分别以埃氏苏木精、曙红、Hoechst 33243单染和曙红-Hoechst 33342双染后,用冬青油整体透明,在激光扫描共聚焦显微镜下观察。4种染色法观察效果不同;以曙红-Hoechst 33342双染的样品观察效果最佳,在紫外光激发下清晰地显示出细胞核,在488 nm激光激发下不仅能清晰看到花粉和花粉管壁结构,且能分辨管细胞、柄细胞及体细胞的结构特点和空间位置关系。建立了一种快速简便的适于在激光扫描共聚焦显微镜下观察花粉和花粉管中成员细胞结构及其细胞核的状态、行为的制片技术;激光扫描共聚焦显微镜具有独特的共轭成像装置、连续光学扫描、图像三维重组和多通道检测等功能,极好地展示了雪松花粉和花粉管的结构特点,相比于传统的光学显微镜和荧光显微镜,其观察到的图像更清晰、更直观、更具立体感。     

p38丝裂原活化蛋白激酶在不同细胞内定位的研究

用共聚焦显微镜对不同原代培养细胞的ｐ３８丝裂原活化蛋白激酶（ｍｉｔｏｇｅｎ－ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ,ＭＡＰＫ）进行定位,以探讨ｐ３８激活后入核在不同的细胞中是否具有普遍性。发现与单核细胞相似,未受刺激静止的心肌细胞、平滑肌细胞和内皮细胞的ｐ３８荧光强度呈弥散性分布;脂多糖（ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ,ＬＰＳ）刺激后,细胞核区荧光强度均明显增加,胞浆荧光强度均降低     

激光共聚焦扫描技术与荧光组织化学染色

激光扫描共聚焦显微镜Confocal Laser Scanning Microscope)是20世纪80年代中期发展起来并得到广泛应用的新技术[1].在传统光学显微镜基础上,激光扫描共聚焦显微镜用激光作为光源,采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图像处理观察、分析和输出.其特点是可以对样品进行断层扫描和成像,进行无损伤观察和分析细胞的三维空间结构.同时,利用免疫荧光标记和离子荧光标记探针,该技术也可对活细胞内的生命活动进行动态观察和分析,是细胞生物学研究的重要手段和工具,极大地丰富了人们对细胞生命现象的认识.     

激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）及其生物学应用

激光扫描共聚焦显微镜（ＬＳＣＭ）有效地排除了非焦平面信息,提高了分辨率及对比度,使图像更为精确清晰;与计算机及相应的软件技术组合,ＬＳＣＭ 实现了连续光学切片,广泛应用于生物三维结构重组及动态分析。目前,激光共聚焦显微技术已成功应用于生物芯片技术、激光显微操作系统、细胞骨架研究、生理生化及胚胎学研究、基因定位等领域。多光子技术的发展,进一步改善了ＬＳＣＭ 成像清晰度,拓宽了ＬＳＣＭ 在生物学领域中的应用。本文叙述了ＬＳＣＭ 的基本原理及其在生物学研究中的应用。     

激光扫描共聚焦显微镜活细胞成像方法优化

激光扫描共聚焦显微镜可用于固定样品和活细胞样品的成像,近年来得到了广泛的应用。本文介绍了激光扫描共聚焦显微镜的基本原理及其在活细胞成像中的应用,并以FV10-ASW Viewer4.2软件为例,从扫描速度、分辨率、降噪、光电倍增调节、多参数协同优化、成像质量评估、图像后期处理等多个角度总结了激光扫描共聚焦活细胞成像系统的方法优化和推荐参数设置。本文的工作可以为活细胞实验提供一定参考。     

CLSM对乳癌细胞荧光特性的研究

本文报道了用共焦激光扫描显微镜（ＣＬＳＭ）对乳癌细胞及其与作为对照的乳腺囊性增生症早期恶变细胞和乳腺增生细胞自发荧光的观察结果。结果发现在单色激光激发下,细胞浆内自发荧光的强度与细胞的癌变程度成正相关,即乳癌细胞胞内荧光最强,囊性增生症早期恶细胞胞浆次之,而乳腺增生症细胞胞浆无荧光,这一荧光特性可在肿瘤早期诊断提供重要依据。     

非培养细胞的贴壁方法及细胞内Ca^2＋观测

本文介绍非培养细胞贴壁的简易方法和细胞内Ｃａ＾２＋观察。以ｆｌｕｏ－３／ＡＭ进行染色,在３７℃孵育箱内孵育６０分钟,用激光共聚焦显微镜监测细胞内Ｃａ＾２＋的荧光信号。结果表明本方法可成功地应用于共聚焦显微镜测定细胞的研究。     

激光共焦显微成像的最新进展及其在生命科学研究中的应用

激光扫描共聚焦显微镜近年来得到了迅速发展,是近代最先进的细胞生物医学分析仪器之一。通过它可以对观察样品进行无创断层扫描和成像,在生物学和医学研究诊断的各个方面都得到了广泛的应用。本文主要介绍了激光扫描共焦显微镜的基本原理和发展状况,并着重介绍了在共焦荧光显微镜中采用薄荧光层和切片成像特性图来表征成像状态的功能。这种方法一般用于表征共聚焦和多光子显微镜的成像特性,是比较显微镜切片成像条件、成像质量等相关性能的重要依据。     

活体染色显微技术和绿色荧光蛋白在本科实验教学中的应用

激光扫描共聚焦显微镜的原理和使用是本科生细胞生物学实验教学中的重要内容。目前,在细胞生物学实验教学中常使用绿色新鲜的植物叶片作为实验材料,在激光扫描共聚焦显微镜下对叶绿体的自发荧光进行观察。叶绿体的自发荧光信号强而且范围广,使学生难以清晰地理解特异性的荧光信号。该文通过对转p35S::Naa10-GFP基因拟南芥幼苗的根尖进行活体染色[碘化丙啶(propidium iodide,PI)和4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)染色],在不同的激发光下,收集相应的荧光信号,通过计算机辅助成像,获得不同颜色叠加的特异荧光信号图像。该实验设计简单可行,获得的图像清晰且便于观察,能够使初学者直观并且深刻理解激光扫描共聚焦显微镜的原理和使用方法,适合在高校细胞生物学实验教学中推广,同时也为研究其他蛋白质亚细胞定位提供技术参考。     

共聚焦荧光镜检术揭示大蒜鳞片细胞间期核中的F肌动蛋白网络

采用免疫荧光和荧光分子探针技术与共聚焦激光扫描显微镜观察相结合,对大蒜（Ａｌｌｉｕｍ ｓａｔｉｖｕｍ Ｌ．）鳞片细胞间期核中是否存在Ｆ肌动蛋白进行了研究。结果表明,以兔抗肌动蛋折抗体为一抗、ＦＴＴＧ－羊抗兔ＩｇＧ抗体为二抗进行免疫荧光标记实验,在荧光镜下观察到蒜瓣薄壁组织的细胞核及表皮细胞核均发出明亮的黄绿色荧光经共聚焦激光扫描显微镜进一步检查,整个细胞核呈黄绿色荧光,说明其中含有肌动蛋白。经ＴＲ     

激光扫描共聚焦技术分析中药8892对U_（14）癌细胞的作用

我们证明中药８８９２对小鼠生存率和抑瘤率有明显效果的同时,并应用激光扫描共聚焦显微镜观察了中药８８９２对纯小鼠Ｕ１４癌细胞的作用,实验结果证明中药８８９２能直接破坏癌细胞ＤＮＡ、ＲＮＡ,抑制癌细胞增殖,这为中药抗癌作用的临床应用提供有力的依据。本文还讨论了激光共聚焦显微镜（ＣＬＳＭ）的功能,细胞断层抄描光切片（细胞ＣＴ）,三维重建,立体旋转等等,这在普通显微镜下是见不到的。因此应用这种新技术会促进中医药研究的发展。