跨尺度神经生物学显微成像解决方案的应用

实验与分析 0 2021-04-01

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显微成像神经生物学

神经系统从微观的神经元到神经集群到宏观的多神经环路结构与功能研究要求在微观层面上获得神经细胞二维乃至三维结构信息，以及功能大分子的定位信息。借助显微技术，我们可以进行跨尺度多模态的研究，从微观世界中窥见宏观，解开生命奥秘。

神经系统的研究往往需要高分辨、深度成像和大断面可视化相结合。但是，对不同类型样本的图像处理所应用的设备不尽相同，这时候就需要研究人员为其选择一个最佳CP。对此，Leica配备了多款显微成像系统，适配于不同尺度模型的研究。

超微结构观察

超微结构观察不得不提到Leica全新共聚焦系统 STELLARIS，通过搭载不同模块，应用于高分辨成像、多色荧光定位、三维成像、大图拼接以及动态观察等。

神经系统超微结构观察的另一个重要技术路线则是电镜，能够以纳米级分辨率对大量脑组织进行成像，以研究定义单个脑细胞以及与其他细胞相互作用的结构。针对不同的模式生物，应用多元化的电镜技术方案，如体电子显微镜技术、免疫电镜技术、低温冷冻制样技术和光镜电镜联用技术等实现神经科学研究中的不同目的，以及疑难样品的解决方案。

在Cryo TEM方向，想要实现在黑白成像的冷冻透射电镜中快速找到目标小样品，以前是非常困难的，耗时又费力。Leica结合自身的光学成像优势，推出了一套冷冻光电联用系统 THUNDER Imager EM Cryo CLEM，能够实现低温光学荧光成像。通过与各类电镜进行软件和硬件上的联用，利用荧光与电镜位置叠加，实现在电镜下快速寻找和成像，极大地提高了工作效率。

细胞、组织、小型漠视动物观察

THUNDER Imager高分辨显微成像系统的诞生为生命科学研究呈现了一套强大的整体解决方案，尤其适合进行活体显微成像，无论是贴壁2D live cell还是3D live cell细胞球，甚至大到类器官组织、昆虫、斑马鱼、小鼠胚胎，再或大鼠、猴子……THUNDER都可以实现实时的高清图像，配合一键化操作，即拍即有，应用于快速动态成像在适合不过。

DMi8 Infinity TIRF（Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy）又称内全反射荧光成像技术，是一项依赖于消逝波的技术，只有临近盖玻片表面（近场）的荧光分子才能被激发，远场分子不受激发，具有高信噪比。主要应用于细胞膜成像、囊泡运输、单分子示踪、受体动力学变化/聚集、受体超分辨成像等等。