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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
閱讀：936發(fā)布時(shí)間：2021-2-2
激光掃描共聚焦顯微鏡(LSCM,LaserScanningConfocalMicroscope)已成為一項(xiàng)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(lái)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(guò)它可以直接觀測(cè)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(guò)程、紫外光對(duì)細(xì)胞的作用、細(xì)胞對(duì)過(guò)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(duì)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(méi)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(wú)、位置等可以很清楚地觀察雌配子體的發(fā)育時(shí)期。
酶與底物結(jié)合是木質(zhì)素酶法水解的一步，是生物煉制的關(guān)鍵過(guò)程，Budi等(2015)利用LSCM和比率計(jì)方法相結(jié)合來(lái)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(píng)估和量化多種纖維素酶對(duì)于細(xì)胞壁周?chē)h(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?cè)u(píng)價(jià)提供了便利，被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。Ma等(2015)利用LSCM對(duì)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(méi)有典型的臨床表現(xiàn)，但LSCM可以檢測(cè)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(lái)，并且操作簡(jiǎn)單方便，可快速給出檢查報(bào)告，無(wú)痛無(wú)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(lái)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(duì)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(lèi)樹(shù)干狀結(jié)構(gòu)、樹(shù)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(shí)發(fā)現(xiàn)顏料粒子的減少可能會(huì)導(dǎo)致廷德?tīng)柕姆e極現(xiàn)象。
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