激光共聚焦显微镜是一种利用激光作为光源,结合传统荧光显微镜和计算机图像处理技术的高分辨率显微镜系统。它能够显著提高光学成像的分辨率,并广泛应用于细胞生物学、分子生物学、生物医学等领域。激光共聚焦显微镜的样品前处理技术对于获得高质量的荧光图像至关重要,以下是该技术的几种主要研究方法介绍:
一、样品选择与准备
细胞样品
细胞爬片制备:载玻片和盖玻片需选择质量好、光洁、无杂质的材料。对于重要实验,应提前检查载玻片、盖玻片的光学特性,确保无荧光干扰。盖玻片厚度应小于0.17mm,使用前需经过玻璃洗液浸泡、去离子水冲洗、无水乙醇浸泡等步骤处理,并在酒精灯上灭菌后使用。
细胞培养:细胞应培养在Confocal小培养皿或盖玻片上,确保细胞贴壁生长。对于贴壁不牢的细胞或特定研究需求,玻璃片可预先包被细胞外基质,如poly-L-Lysine、Fibronectin、Laminin等。
组织样品
切片制备:组织标本需制成单层切片,并确保能很好地贴附在样品池中。石蜡切片或冰冻切片均需尽量薄,以提高激发光的穿透性和成像质量。
载玻片处理:用于免疫荧光抗体标记组织切片的载玻片还需经过明胶、蛋白胶、多聚赖氨酸、硅烷等处理,以粘贴组织切片并防止脱落。
二、样品标记与固定
荧光探针标记
样品需经荧光探针标记,可采用单标、双标或三标等方式,根据实验需求选择合适的荧光探针和标记方法。
固定处理
样品可以是固定的或活的组织及细胞。对于需要固定的样品,可使用适当的固定剂(如4%多聚甲醛)进行固定处理,以保持样品的形态和抗原性。
三、免疫荧光染色
对于需要进行免疫荧光染色的样品,可采用以下步骤进行:
洗涤:使用预冷的PBS缓冲溶液洗涤细胞或组织切片,去除残留的培养液或固定液。
通透:用适当的通透剂(如0.5% Triton X-100)处理样品,使细胞膜通透,便于抗体等大分子进入细胞内部。
封闭:在含有BSA的PBS溶液中孵育样品,进行封闭处理,以减少抗体的非特异性吸附。
一抗结合:将特异性抗体稀释后孵育样品,使抗体与目标抗原结合。
洗涤:去除多余的抗体。
二抗或荧光染料结合:使用荧光标记的二抗或染料孵育样品,使荧光信号与目标抗原结合。
洗涤与封片:去除残留的荧光染料或抗体,用封片剂封片,准备进行激光共聚焦显微镜观察。
四、其他技术
绿色荧光融合蛋白表达
构建绿色荧光融合蛋白表达载体,并在培养细胞中表达绿色荧光融合蛋白。这种方法可以直接在细胞体内观察到蛋白质的特性,无需经过纯化、标记等复杂步骤。
双分子荧光互补技术(BiFC)
通过将两个非荧光蛋白片段与目标蛋白融合表达,当两个目标蛋白相互作用时,两个非荧光蛋白片段会相互接近并重新组合成具有荧光活性的完整蛋白,从而指示蛋白质间的相互作用。
综上所述,激光共聚焦显微镜的样品前处理技术涉及样品选择与准备、样品标记与固定、免疫荧光染色等多个步骤。这些技术方法的应用能够确保样品在激光共聚焦显微镜观察中获得高质量的荧光图像,为后续的科研实验提供有力支持。