在医学和生命科学研究中,无论是细胞水平的实验还是涉及动物模型的实验都非常重要。在显微镜下进行生态学观察的研究数量每年都在增加,其中很大一部分需要对活体标本进行延时活体成像。对于进行这种活体成像的研究人员来说,一个主要问题是因器官的脉动和动物本身的移动而引起的成像区域的位移。
除了标准显微镜系统,我们还与客户合作打造定制解决方案。在这里我们展示小鼠吸附固定装置的一个示例,我们开发此装置的目的是帮助解决与小鼠活体成像相关的问题。
定制小鼠吸附固定装置的示例
研究人员进行长期延时活体成像时遇到的问题
在活体成像中,因器官的脉动而导致标本和成像区域的移动加大了延时实验的难度。我们采访了对活体小鼠进行长期延时实验的研究人员,以便更充分地了解他们的苦恼。我们了解到的情况是:
- 与耳廓、肠等可以取出体外的器官相比,脾、肝等器官观察起来比较困难。
- 靠近心脏的器官特别容易受到脉动影响。
- 不仅是脉动这种毫米级的移动,还包括细微的微米级移动,这些移动都会导致难以观察。
EVIDENT针对活体成像问题的定制解决方案
为了抑制成像区域上小鼠的脉动,我们设计了一种方法,该方法利用吸力对动物的毫米级移动进行物理约束。我们的设备具有一个环形金属配件和一个抽吸泵,用于通过负压将观察部位拖起并固定。我们通过尽量减少标本移动,成功地抑制了心脏大幅度脉动产生的影响。
解决保持充足浸液的次要问题
通常使用水浸式物镜进行生物活体的延时观察。但由于表面张力的缘故,只有少量浸液可以保留在观察表面上。此外,尝试在实验期间补充浸液时,温度变化和物理压力等问题会导致观察表面和观察部分发生错位。为了解决这些问题,我们还在小鼠吸附固定装置中提供了一个部件,可以容纳足够长期观察使用的浸液。该部件使研究人员能够进行长期观察而无需补充浸液。
如果不使用我们的小鼠吸附固定装置,研究人员只得在进行每次实验时通过不断尝试来固定活体。配备此装置后,他们现在可以在保持生物活性的同时进行稳定的长期延时观察。
请参阅应用解决方案:观看这些延时活体成像的实例
请直接观看小鼠吸附固定装置的实用效果—观看这些与京都大学松田实验室合作拍摄的延时视频。
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通过多光子显微术观察淋巴结中激光烧蚀损伤引起的淋巴细胞运动
该延时实验涉及使用荧光共振能量转移(青色荧光蛋白-黄色荧光蛋白)观察肝细胞中的ERK活性。高ERK活性显示为红色,低ERK活性显示为蓝色。在图像采集开始后30分钟,被激光损伤并且属于淋巴细胞的库普弗细胞聚集在炎症部位。
- 图像采集条件
- 样品:Eisuke小鼠
- 物镜:XLPLN25XWMP
- 激光:840 nm
- 放大倍率:1倍(左),3倍(右)
- Z位置:0 µm(底部),20 µm(上部)
- 间隔:40秒
- 实验总时间:约2.5小时
该视频记录了通过荧光共振能量转移(青色荧光蛋白-黄色荧光蛋白)对淋巴结中ERK活性的延时观察。高ERK活性显示为红色,低ERK活性显示为蓝色。在图像采集开始后30分钟,发生了激光损伤,之后损伤区域周围的淋巴细胞立即停止了运动。
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- 图像采集条件
- 样品:Eisuke小鼠
- 物镜:XLPLN25XWMP
- 激光:840 nm
- 间隔:30秒
- 实验总时间:约1小时
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在该延时捕获中,使用荧光共振能量转移(青色荧光蛋白-黄色荧光蛋白)观察了ERK活性。高ERK活性显示为红色,低ERK活性显示为蓝色。这是一项验证成像条件不会改变ERK活性的对照实验。由于即使在观察3小时后也没有发生变化,因此我们可以得出结论,即使在观察时用固定装置进行吸附,对ERK活性也没有影响。
- 图像采集条件
- 样品:Eisuke小鼠
- 物镜:XLPLN25XWMP
- 激光:840 nm
- Z位置:0 µm(左),7.5 µm(中),15 µm(右)
- 间隔:2分钟
- 实验总时间:约3小时
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除了这款小鼠吸附固定装置外,Evident还为标准系统提供了其他具有先进显微镜技术的扩展解决方案。但这些定制解决方案在部分国家或地区并未推出。请访问我们的定制解决方案页面,了解更多信息。
*小鼠吸附固定装置是一款采用我们的专利技术(专利号6037732)的产品。
**本博客文章中的这些显微镜图像和视频是在京都大学松田实验室的配合下使用表达荧光共振能量转移探针的小鼠制作。