激光共聚焦顯微鏡的生物樣品制備是一個復雜而精細的過程,旨在確保樣品在顯微鏡下能夠呈現高質量的成像效果。以下是生物樣品制備的主要步驟及注意事項:
一、樣品準備
選擇合適的樣品:根據實驗目的和研究需求,選擇合適的細胞或組織樣品。樣品應具備良好的生物活性和顯微結構,如活體細胞、培養細胞、組織切片等。
樣品預處理:對于細胞樣品,可以使用細胞爬片、培養皿等方法進行制備。細胞爬片時,需選擇質量好、光潔、無雜質的載玻片和蓋玻片,并進行相應的處理以確保其光學特性。對于組織樣品,通常需要進行切片處理,切片越薄越好,以便于單層組織標本能很好地貼附在樣品池中。
二、樣品固定
為了保持樣品的形態和結構,需要進行樣品的固定處理。常用的固定方法包括化學固定和物理固定:
化學固定:使用甲醛、乙醇、冰醋酸、戊醛等化學試劑進行固定。例如,組織樣本可以浸泡在緩沖福爾馬林中,然后進行脫水和浸漬。實驗室中常用的還有液氮冷凍法和多聚甲醛(PFA)固定法。液氮冷凍法是將新鮮組織直接放入液氮中保存;而多聚甲醛固定法則是將組織塊置于4% PFA中進行后固定,固定的時間可根據組織塊的大小和致密程度而調整。
物理固定:對于一些特殊的樣品,也可以采用物理方法進行固定,如冷凍固定等。
三、滲透處理
有些樣品在固定后會出現浸泡不透的情況,此時需要進行滲透處理,使固定液更好地滲透進入樣品中。常用的滲透處理方法包括冷凍冰醋酸滲透、冷凍減壓滲透、甘油滲透等。
四、包埋
將處理好的樣品包埋到透明的固定劑中,以保持其形態和結構。常用的包埋介質包括瓊脂、明膠、聚乙二醇、樹脂等。包埋時要注意使樣品均勻分布在包埋劑中,以免出現偏移或扭曲。
五、切片
將包埋好的樣品切割成適當的厚度,通常為幾十微米至幾百微米。切片的方法有冰刀切片、冷凍切片、石蠟切片等。切片時需保持樣品的完整性和結構。
六、平片處理
將切好的樣品平片放在載玻片上,用適當的方法將其固定在玻片上。常用的固定方法有熱熔、冷凍、電荷吸附等。固定后要確保樣品牢固地固定在玻片上并保持平坦。
七、染色與標記
根據需要,可以對樣品進行染色以增強顯微鏡觀察的效果。常用的染色方法有熒光染色、熒光蛋白標記、核酸染色等。此外,樣品還需經熒光探劑標記,以便于在激光共聚焦顯微鏡下進行觀察。標記方法可包括單標、雙標、三標等。熒光染料的選擇應根據激光器的波長來確定,以避免串色問題。
八、清洗與封片
處理完樣品后,要對樣品進行適當的清洗,去除余留的固定劑、染色劑等。然后,將處理好的樣品加入封片介質,如卡賓膠、密封劑等,以減少光透射損失和防止樣品變干。如果樣品需要放置一段時間并多次拍攝,應使用抗熒光淬滅的封片劑以減少熒光信號的損失。
九、顯微鏡觀察
將制備好的樣品放入激光共聚焦顯微鏡中,調整焦距和曝光時間,進行觀察和拍攝。
注意事項
樣品類型:樣品可以是固定的或活的組織,也可以是固定的或活的貼壁培養細胞。對于懸浮細胞或懸浮粒子,應使用共聚焦顯微鏡專用的培養皿承載樣品進行觀察。
樣品厚度:樣品的厚度應適中,一般為1~2mm,以便于激光穿透和成像。
載玻片和蓋玻片的選擇:應選擇質量好、光潔、無雜質的載玻片和蓋玻片。重要實驗需提前檢查其光學特性,確保無熒光干擾。蓋玻片的厚度應小于0.17mm,載玻片厚度應在0.8~1.2mm之間。
操作規范與安全防護:在制備樣品過程中應嚴格遵守操作規程,避免污染和損壞樣品。同時,應注意保護激光管免受損壞,避免暴露在中等功率和高功率的激光輻射中。
綜上所述,激光共聚焦顯微鏡的生物樣品制備需要精細的操作和嚴格的控制,以確保樣品的質量和成像效果。