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使用熒光顯微成像系統(tǒng)的鈣成像

      發(fā)布時(shí)間:2022-06-09
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鈣成像分析

近年來,使用熒光顯微鏡進(jìn)行鈣成像(Ca成像)拍攝的研究者正在不斷增加。

鈣成像是一種測量鈣在細(xì)胞內(nèi)的流動(dòng)情況,對活動(dòng)中的神經(jīng)元鈣信號進(jìn)行直接觀察的方法。被廣泛運(yùn)用在腦細(xì)胞研究等領(lǐng)域。

大家都知道,對生活在陸地上的脊椎動(dòng)物而言,鈣是一種非常重要的成分。在用于攝食各類動(dòng)植物的堅(jiān)固牙齒中,鈣也是很重要的構(gòu)成物質(zhì)。還與激素及神經(jīng)遞質(zhì)的分泌、肌肉的收縮、神經(jīng)細(xì)胞的可塑性變化等,生物體內(nèi)的眾多生命現(xiàn)象息息相關(guān)。利用鈣成像技術(shù),觀察在生物體內(nèi)活動(dòng)的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度,可以對有鈣離子參與的細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)的觀測。



鈣成像的原理

進(jìn)行鈣成像時(shí),需要借助熒光顯微鏡或熒光平板分析儀進(jìn)行觀察。將一旦與鈣離子結(jié)合,就會(huì)改變熒光強(qiáng)度的蛋白質(zhì)或鈣熒光指示劑導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)部,根據(jù)熒光強(qiáng)度的變化,檢測鈣離子的濃度變化。
但是,由于鈣熒光指示劑的熒光效果非常微弱,觀察時(shí)必須輔以大功率的激光照射,可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此,在絕大多數(shù)人眼中,順利完成鈣成像并非易事。


鈣成像的失敗事例及對策

鈣成像的失敗事例,其實(shí)類似于熒光顯微鏡活細(xì)胞成像的失敗事例,細(xì)胞衰弱、焦點(diǎn)模糊、細(xì)胞逃離視野,這些都屬于常見的失敗事例。

例如,如果對鈣成像開始一段時(shí)間后的細(xì)胞狀況進(jìn)行觀察,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞衰弱甚至死亡的現(xiàn)象。

其中的重要原因之一,就是高強(qiáng)度的激發(fā)光對細(xì)胞造成了損傷(光毒性)。

解決這一問題的對策如下所示。

·請盡可能使用靈敏度高的相機(jī)

·請并用增益或Binning

·請采用能夠感知微弱熒光的設(shè)定

·請盡量調(diào)弱激發(fā)光

·不進(jìn)行拍攝時(shí)請切斷激發(fā)光

在進(jìn)行鈣成像的過程中,有時(shí)還會(huì)發(fā)生焦點(diǎn)從中途就模糊的現(xiàn)象。這可能是因?yàn)闇囟绕茖?dǎo)致細(xì)胞移動(dòng),設(shè)定出錯(cuò),抑或是細(xì)胞在分裂過程中上下移動(dòng),致使焦點(diǎn)偏移。許多實(shí)施熒光顯微鏡觀察的研究者都經(jīng)歷過這樣的情況。

作為對策,可以使用自動(dòng)對焦功能或Z棧功能,預(yù)防焦點(diǎn)偏移的發(fā)生。


鈣成像的觀察示例

成肌細(xì)胞的鈣成像(CPA Fluor8 以5秒為間隔,拍攝10分鐘)

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G CaMP 鈣成像測試

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※什么是G CaMP?

一種由蛋白質(zhì)構(gòu)成的鈣傳感器。

運(yùn)用基因工程技術(shù),用綠色熒光蛋白、鈣調(diào)素、肌球蛋白輕鏈片段拼接而成的鈣傳感器蛋白質(zhì)。

可以植入基因,使之與動(dòng)物模型的組織、細(xì)胞特異性啟動(dòng)子結(jié)合,起到僅對目標(biāo)組織或細(xì)胞瘤實(shí)施鈣成像處理的目的。


如果引進(jìn)一體化熒光顯微成像系統(tǒng)BZ-X800

1、無需暗室、操作簡單,可非常清晰地進(jìn)行顯微鏡觀察。

2、利用由制冷相機(jī)和專用鏡頭構(gòu)成的高靈敏度光學(xué)系統(tǒng),能夠在盡量減少細(xì)胞損傷的同時(shí),獲取高精細(xì)的熒光圖像。

3、能夠一次性對多個(gè)標(biāo)本進(jìn)行延時(shí)拍攝,便于開展相同條件下的比較檢驗(yàn)。


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