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        1. Nanoscope Systems lnc
          中級(jí)會(huì)員 | 第5年

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          K1-Fluo ABM 在美容行業(yè)的應(yīng)用

          時(shí)間:2021/5/18閱讀:1260
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                隨著先進(jìn)和微創(chuàng)外科技術(shù)的發(fā)展,手術(shù)中對(duì)病變組織的實(shí)時(shí)快速診斷成了一項(xiàng)困擾科研人員的難題。激光共聚焦顯微鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)LSCM),因其高分辨率和深度層析成像的優(yōu)勢(shì)而受到關(guān)注,具有對(duì)活細(xì)胞和生物組織樣品進(jìn)行無(wú)損實(shí)時(shí)觀察的特點(diǎn)

          本文旨在開(kāi)發(fā)一種使用激光共聚焦顯微鏡對(duì)病變組織進(jìn)行快速診斷的方法。

          K1-Fluo ABM 激光共聚焦顯微鏡的成像原理

          K1-Fluo ABM是一款采用多通道激光熒光技術(shù)的共聚焦顯微鏡,與普通的熒光顯微鏡相比,有著更高的空間分辨率,*的三維成像方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。在細(xì)胞和組織切片的形態(tài)定位,立體結(jié)構(gòu)重組,觀察生化功能動(dòng)態(tài)變化過(guò)程方面有著*的優(yōu)勢(shì)。

          K1Fluo ABM配有(405nm. 488nm,561nm,638nm)四種不同波長(zhǎng)的激光,在激光光源后面和檢測(cè)器的前面分別設(shè)置一個(gè)“針孔"兩者形成共軛關(guān)系,激光通過(guò)“照明針孔"后聚焦在樣品焦平面的某個(gè)點(diǎn)上,該點(diǎn)被激發(fā)出來(lái)的熒光信號(hào)通過(guò)“探測(cè)針孔"后被電荷耦合元件(CCD)或光電倍增管(PMT)逐線或逐點(diǎn)接收轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理最后轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)輸出。只有焦點(diǎn)處的光能沿著光路到達(dá)探測(cè)器,因此有效地降低了噪音,大大提高了圖像的質(zhì)量。

          通過(guò)沿垂直方向移動(dòng)Z軸,可以獲得一張張光學(xué)切片,再通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理就可以獲得樣品的三維立體圖像。

           

          K1Fluo 的配置

          K1-Fluo ABM 鏡身, 激光器、掃描器、控制器、PC和顯示器一整套系統(tǒng)。

          K1-Fluo 的底部配置有一塊磁懸浮隔振板(Magnetic floating anti-vibration plate)可以有效的隔絕一些自然振動(dòng),從而保證鏡身不受到外部震動(dòng)的干擾,獲得高質(zhì)量的圖像。與傳統(tǒng)笨重的空氣光學(xué)平臺(tái)不同,磁懸浮隔振板非常地輕便,放在普通的實(shí)驗(yàn)桌上就可以使用。而且K1-Fluo還可以根據(jù)使用者的需要增加DIC(微分干涉)和適用于LED激發(fā)熒光的濾波片,細(xì)胞孵化器等多種配件,兼容性非常強(qiáng)。

           

          K1-Fluo ABM 在組織診斷中的應(yīng)用

          一般情況下制備組織切片樣品需要以下的步驟:

          (1)    Gross examination

          (2)    Fixation

          (3)    Washing

          (4)    Dehydration

          (5)    Cleaning

          (6)    Impregnation or Infiltration

          (7)    EmbeddingTrimming

          (8)    Microtome cutting

          (9)    Stain

          (10) Mounting.

          由于該過(guò)程很長(zhǎng),因此不能用于手術(shù)期間的組織實(shí)時(shí)診斷。2019年由韓國(guó)高陽(yáng)市國(guó)家癌癥中心,漢陽(yáng)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系,韓國(guó)大田Nanoscope Systems,Inc ,韓國(guó)忠清北道Osong醫(yī)療創(chuàng)新基金會(huì)等聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)一種使用共聚焦顯微鏡檢查的簡(jiǎn)單組織染色后不需要冷凍和切片的組織診斷方法。 該方法可作為適合在手術(shù)室使用的快速診斷一部分組織的方法。當(dāng)需要快速診斷組織時(shí),可以使用最佳切割溫度(OCT)化合物在將組織切成薄片之前快速冷凍(BancroftGamble2008年)。在癌癥手術(shù)中,獲得前哨淋巴結(jié)活檢結(jié)果對(duì)于確定所需的手術(shù)范圍至關(guān)重要。在諸如Mohs手術(shù)的皮膚癌手術(shù)中,為了正確考慮外觀和功能方面,在手術(shù)過(guò)程中需要進(jìn)行幾次冷凍切片活檢。這種類(lèi)型的冷凍切片組織診斷需要大約15-40分鐘。但是,由于其影響,人們已集中精力減少這種時(shí)間。

          最近引入了使用共聚焦顯微鏡進(jìn)行術(shù)中診斷的方法,使用快速的 Hoechst 組織染色方法,我們?cè)诖蠹s 2 分鐘的組織采集后可成功獲得組織圖像。我們發(fā)現(xiàn),從動(dòng)物和臨床實(shí)驗(yàn)獲得的圖像可用于快速組織診斷,而無(wú)需組織切片。


          (1)H&E 染色后光學(xué)顯微鏡下結(jié)腸正常黏膜的組織學(xué)圖像 (2) Hoechst 33342 & Eosin 染色后,來(lái)自 K1-Fluo_RT 共聚焦顯微鏡的相同結(jié)腸正常粘膜的偽彩色圖像 (3) H&E染色后光學(xué)顯微鏡下胃癌組織學(xué)圖像 (4) Hoechst術(shù)后K1-Fluo_RT共聚焦顯微鏡下同一胃腫瘤的偽彩色圖像。 33342 & 曙紅染色 (5) H&E染色后光學(xué)顯微鏡下的乳腺癌組織學(xué)圖像 (6) Hoechst 33342 & Eosin 染色后 K1-Fluo_RT 共聚焦顯微鏡下同一乳腺癌的偽彩色圖像

          在這項(xiàng)研究中,我們研究了選擇曙紅Y染料(Ex 488 nm / Em 499–633 nm)對(duì)蛋白質(zhì)染色,選擇Hoechst 33342Ex 405 nm / Em 410–1313 nm)染色,該熒光染料具有不同的熒光波長(zhǎng)選擇比曙紅Y染色的細(xì)胞核染色。使用便攜式共焦顯微鏡(K1-Fluo_RT,Nanoscope Systems,韓國(guó))使用相應(yīng)的熒光信號(hào)捕獲共焦圖像。

          K1-Fluo具有以下優(yōu)勢(shì),首先通過(guò)采用各種熒光材料進(jìn)行染色,它可以用來(lái)同時(shí)識(shí)別組織中的各種結(jié)構(gòu)。 其次,使用熒光染料試劑綁定到抗體或類(lèi)似化合物中,可以確認(rèn)組織中各種遺傳或蛋白質(zhì)的表達(dá)特征。第三,通過(guò)K1-Fluo熒光共聚焦顯微鏡可以獲得數(shù)字熒光圖像,從而進(jìn)行各種精確的數(shù)據(jù)處理和分析。最后,利用K1-FluoZ-STACK功能 可以獲取需要的薄組織的三維立體圖像,從而可以分析細(xì)胞組織的各種三維立體數(shù)據(jù)。

           

          結(jié)論

          雖然,熒光共聚焦顯微鏡在手術(shù)期間的實(shí)時(shí)診斷還未普及, 但是我們相信在不遠(yuǎn)未來(lái)K1-Fluo 有望成為微創(chuàng)外科手術(shù)行業(yè)有效的實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備

          目前,韓國(guó)各生命工程學(xué)院,醫(yī)藥研究所已經(jīng)成為K1-Fluo 的忠實(shí)客戶(hù)。


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