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K1-Fluo ABM 在美容行业的应用

发布时间:2021-05-18      点击次数:215

      随着先进和微创外科技术的发展,手术中对病变组织的实时快速诊断成了一项困扰科研人员的难题。激光共聚焦显微镜(简称LSCM),因其高分辨率和深度层析成像的优势而受到关注,具有对活细胞和生物组织样品进行无损实时观察的特点

本文旨在开发一种使用激光共聚焦显微镜对病变组织进行快速诊断的方法。

K1-Fluo ABM 激光共聚焦显微镜的成像原理

K1-Fluo ABM是一款采用多通道激光荧光技术的共聚焦显微镜,与普通的荧光显微镜相比,有着更高的空间分辨率,独特的三维成像方面有着明显的优势。在细胞和组织切片的形态定位,立体结构重组,观察生化功能动态变化过程方面有着独特的优势。

K1Fluo ABM配有(405nm. 488nm561nm638nm)四种不同波长的激光,在激光光源后面和检测器的前面分别设置一个“针孔"两者形成共轭关系,激光通过“照明针孔"后聚焦在样品焦平面的某个点上,该点被激发出来的荧光信号通过“探测针孔"后被电荷耦合元件(CCD)或光电倍增管(PMT)逐线或逐点接收转化为电信号,再通过计算机对电信号进行处理最后转换成图像信号输出。只有焦点处的光能沿着光路到达探测器,因此有效地降低了噪音,大大提高了图像的质量。

通过沿垂直方向移动Z轴,可以获得一张张光学切片,再通过计算机系统对图像进行处理就可以获得样品的三维立体图像。

 

K1Fluo 的配置

K1-Fluo ABM 镜身, 激光器、扫描器、控制器、PC和显示器一整套系统。

K1-Fluo 的底部配置有一块磁悬浮隔振板(Magnetic floating anti-vibration plate)可以有效的隔绝一些自然振动,从而保证镜身不受到外部震动的干扰,获得高质量的图像。与传统笨重的空气光学平台不同,磁悬浮隔振板非常地轻便,放在普通的实验桌上就可以使用。而且K1-Fluo还可以根据使用者的需要增加DIC(微分干涉)和适用于LED激发荧光的滤波片,细胞孵化器等多种配件,兼容性非常强。

 

K1-Fluo ABM 在组织诊断中的应用

一般情况下制备组织切片样品需要以下的步骤:

(1)    Gross examination

(2)    Fixation

(3)    Washing

(4)    Dehydration

(5)    Cleaning

(6)    Impregnation or Infiltration

(7)    EmbeddingTrimming

(8)    Microtome cutting

(9)    Stain

(10) Mounting.

由于该过程很长,因此不能用于手术期间的组织实时诊断。2019年由韩国高阳市国家癌症中心,汉阳大学生物医学工程系,韩国大田Nanoscope Systems,Inc ,韩国忠清北道Osong医疗创新基金会等联合研究开发一种使用共聚焦显微镜检查的简单组织染色后不需要冷冻和切片的组织诊断方法。 该方法可作为适合在手术室使用的快速诊断一部分组织的方法。当需要快速诊断组织时,可以使用最佳切割温度(OCT)化合物在将组织切成薄片之前快速冷冻(BancroftGamble2008年)。在癌症手术中,获得前哨淋巴结活检结果对于确定所需的手术范围至关重要。在诸如Mohs手术的皮肤癌手术中,为了正确考虑外观和功能方面,在手术过程中需要进行几次冷冻切片活检。这种类型的冷冻切片组织诊断需要大约15-40分钟。但是,由于其影响,人们已集中精力减少这种时间。

最近引入了使用共聚焦显微镜进行术中诊断的方法,使用快速的 Hoechst 组织染色方法,我们在大约 2 分钟的组织采集后可成功获得组织图像。我们发现,从动物和临床实验获得的图像可用于快速组织诊断,而无需组织切片。


(1)H&E 染色后光学显微镜下结肠正常黏膜的组织学图像 (2) Hoechst 33342 & Eosin 染色后,来自 K1-Fluo_RT 共聚焦显微镜的相同结肠正常粘膜的伪彩色图像 (3) H&E染色后光学显微镜下胃癌组织学图像 (4) Hoechst术后K1-Fluo_RT共聚焦显微镜下同一胃肿瘤的伪彩色图像。 33342 & 曙红染色 (5) H&E染色后光学显微镜下的乳腺癌组织学图像 (6) Hoechst 33342 & Eosin 染色后 K1-Fluo_RT 共聚焦显微镜下同一乳腺癌的伪彩色图像

在这项研究中,我们研究了选择曙红Y染料(Ex 488 nm / Em 499–633 nm)对蛋白质染色,选择Hoechst 33342Ex 405 nm / Em 410–1313 nm)染色,该荧光染料具有不同的荧光波长选择比曙红Y染色的细胞核染色。使用便携式共焦显微镜(K1-Fluo_RTNanoscope Systems,韩国)使用相应的荧光信号捕获共焦图像。

K1-Fluo具有以下优势,首先通过采用各种荧光材料进行染色,它可以用来同时识别组织中的各种结构。 其次,使用荧光染料试剂绑定到抗体或类似化合物中,可以确认组织中各种遗传或蛋白质的表达特征。第三,通过K1-Fluo荧光共聚焦显微镜可以获得数字荧光图像,从而进行各种精确的数据处理和分析。最后,利用K1-FluoZ-STACK功能 可以获取需要的薄组织的三维立体图像,从而可以分析细胞组织的各种三维立体数据。

 

结论

虽然,荧光共聚焦显微镜在手术期间的实时诊断还未普及, 但是我们相信在不远未来K1-Fluo 有望成为微创外科手术行业有效的实时检测设备

目前,韩国各生命工程学院,医药研究所已经成为K1-Fluo 的忠实客户。


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