“袖珍藝術者”PALM MicroBeam激光切割顯微鏡

激光技術 | 2019-02-21 08:47
微觀世界里,為你精雕細琢

微雕是一門傳習千年的獨門絕技,微雕匠人可以在小鳥蛋殼、米粒大小的竹片,甚至發絲等材料上進行雕刻,觀察時需要使用放大鏡或顯微鏡才能看到雕刻的內容,其精美細膩令人嘆為觀止。

在科研領域,借助顯微鏡之眼,生物科學家們經常需要面對微觀世界里千形萬狀的微小結構,除了獲取圖像外,還需要捕獲某些特定組織甚至細胞器進行后續的分析,在如此精細的維度上,描摹切割“不勝刀鋸力”的脆弱生物樣品,就算是技藝超群的微雕匠人也只能搖頭感嘆“雖巧難如何”。不過,各位科研工作者大可放心,這件事就交給我們的巧匠激光切割吧~蔡司?PALM?MicroBeam激光切割顯微鏡不僅可以讓你看到細微結構,還能成為你的匠人之手,實現亞微米級精準切割生物樣品的特定區域,讓激光在微觀世界里為你精雕細琢。

蔡司?PALM?MicroBeam可以利用明場、相差、DIC、PlasDIC或者熒光觀察定位,無論樣品有沒有染色,都能找到感興趣的微小結構;再以多種規則形狀或者任意曲線劃定感興趣的區域,并以355nm脈沖激光為刀刃進行切割。使用者可以通過切換物鏡或者調整激光功率改變切割痕跡的粗細,靈活把握切割精度,也就是這把激光刀刃的厚薄。對于密集分布的小樣品切割,精度尤為關鍵,比如切割收集相鄰的單個細胞核,并實現部分細胞核的分離,用來解析基因組的三維結構。

▲小鼠ES細胞超薄切片,明場觀察定位后顯微切割收集單個細胞核

Nature (2017) 543:519-524. Complex multi-enhancer contacts captured by genome architecture mapping

天啦嚕,這把亞微米級的小蔡飛刀甚至可以切割分離同一染色體的兩條臂,用于研究染色體的進化歷程。

▲切割分離白花蠅子草根尖中期原生質體中高度螺旋的染色體

Mol Genet Genomics (2007) 278:633-8. The role of chromosomal rearrangements in the evolution of Silene latifolia sex chromosomes

除了實現精確切割微小結構,對比較“硬骨頭”的樣品,小蔡飛刀也可以刀刀穿骨。

▲人類骨骼樣品激光彈射收集

Int J Mol Sci (2017) 18:1. The cause of death of a child in the 18th century solved by bone microbiome typing using laser microdissection and next generation sequencing

完成樣品特定區域的切割后,該如何回收切割下的高純度樣品呢?默默使出獨門秘籍—PALM逆重力激光彈射收集,只需調節激光能量和聚焦位置,即可將分離樣品逆重力彈射至收集容器中,全程非接觸無污染?;铙w樣品、大面積樣品的回收都不在話下。

▲顯微切割分離的P19胚胎干細胞再培養,細胞活性不受影響

▲超過1mm2的腫瘤組織也可以通過激光彈射收集

Cell (2018) 172:205-217. Multiclonal invasion in breast tumors identified by topographic single cell sequencing.

寫到這里,PALM君手癢難耐,切割一只粉紅小豬獻給各位老師同學。祝大家豬年大吉,全都配齊!

精雕細琢,乃成寶器??茖W道路上,信睿君愿意竭盡全力奉獻一顆匠心,陪著懷抱追求真理決心的你,一起安心前行~