SECOM, 一体化光电关联显微技术 • 1 min reading time

如何快速清晰地对胰岛β细胞成像?

在过去的几十年里,科研者们一直在致力于对胰岛β细胞的研究以帮助我们更好地了解1型糖尿病。 作为两种传播最广的糖尿病类型之一,1型糖尿病是一种最常见的遗传病【1】。据预计全世界有9%的人口被这个危及生命的疾病所感染【2】。尽管大量关于糖尿病的研究持续不断,其病因却还尚未被发现。

电子显微镜凭借其高空间分辨率的优势,被广泛地应用于观察胰岛β细胞的研究中。无论是透射电子显微镜还是扫描电子显微镜都可以做到辨认出亚细胞结构。然而,电子显微镜的劣势也十分显著。它需要很长时间来获得具有良好信噪比的图像,而且仅仅依靠细胞的结构而缺失了细胞功能的信息来辨认细胞是极费力且容易出错的。

理想的情况是拥有一种技术,该技术可以首先在大视场上对细胞进行快速成像,并基于细胞功能识别感兴趣的区域,然后在该位置进行选择性地高分辨率电子显微镜成像。而这正好可以通过荧光显微镜做到。因此,一种将电子显微镜与荧光显微镜相结合的显微技术便可以很好地研究细胞功能性与结构性信息之间的关联,通常称之为光电关联显微技术。然而,光电关联显微技术的实施是有挑战性的。在两个显微镜之间不断的转换不仅非常费时费力,而且时常对样本造成伤害。由于两个显微镜的视场非常不同,因此准确覆盖两个图像非常重要,而且容易产生偏差。两种成像技术的样品制备方法也不相同,这意味着在荧光显微镜和电子显微镜中成像的样品并不完全相同。总而言之,执行光电关联显微技术需要熟练的操作人员,专业的研究知识,并且劳动强度很高。

我们坚信如何操作显微镜并不应该成为科研的核心关注点或是进行科学研究的限制因素。为了让研究人员将他们的时间和精力付诸于分析和解释图像而非获取图像,Delmic自主研究开发了一体化光电联用显微技术,同时设计出世界上第一台一体化光电联用显微技术的显微镜产品SECOM。一体化光电联用显微技术可以做到将荧光显微镜和电子显微镜结合到一台设备上,而SECOM就是专用于加装到任何一台标准规格的电子显微镜上,以组合成一台可以轻松自动化地操作一体化光电联用显微技术的显微镜。SECOM的工作流程包括了荧光成像,之后获取高分辨率的电子图像,紧接着将两种图像进行自动叠加。SECOM极大地简化并加快了光电联用显微技术的工作流程,因而实现了更高质量的生命科学研究。

我们在Thermo Fisher Verios 460 SEM上改装了SECOM用于对健康大鼠胰腺中的β细胞成像(图1),目前已成功实施了针对一体化光电联用显微技术开发的定制样品制备方案,并使用所述工作流程在安装在导电玻璃盖玻片上的薄片上进行了成像。

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图像1:将SECOM 改装到Thermo Fisher Verios 460扫描电子显微镜上而获得的胰岛即时关联成像。样品来源:B.N.G. Giepmans&P. de Boer, UMCG。

从图像中可以看到,用Alexa Fluor 594(橙色)标记的胰岛素生产性B细胞标记清晰可见。该图像还显示了鸟嘌呤四链体和核(蓝色)的荧光。通过电子显微镜的对比度,我们可以详细检查β细胞和其他细胞类型的超微结构。这些结果证明了光电联用显微技术在详细研究胰岛领域的巨大潜力,我们期待在不久的将来人类能够找出1型糖尿病的真正病因。

如果您希望了解更多这个研究,请下载我们的应用说明:1型糖尿病

SECOM Application Note Type 1 Diabetes THUMBNAI

参考文献:

[1] Wang, Z., Xie, Z., Lu, Q. et al. Clinic Rev Allerg Immunol (2017) 52: 273. https://doi-org.eur.idm.oclc.org/10.1007/s12016-016-8592-1

[2] G. Danaei et al., The Lancet 378, 9785, 31-40 (2011)

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