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Die Magie der Laser-Mikrodissektion: Wie können Sie Ihre Zellen unter dem Mikroskop auswählen?
In der modernen biologischen Forschung ist die Laser Capture Microdissection (LCM)-Technologie zu einem nicht mehr wegzudenkenden Werkzeug geworden. Es bietet Wissenschaftlern eine Möglichkeit, unter dem Mikroskop bestimmte Zellen präzise auszuwählen, wodurch eine Vielzahl molekularer Analysen einzelner Zellen möglich wird. Diese Technologie vertieft nicht nur unser Verständnis der Zellfunktionen, sondern eröffnet auch potenzielle Anwendungsmöglichkeiten in der Krankheitsforschung.
Grundlagen des Lasermikroschneidens
Mithilfe der Lasermikrodissektionstechnologie können Forscher interessante Gewebezellen unter dem Mikroskop direkt beobachten und auswählen. Die Technologie nutzt die hochpräzise Schneidefähigkeit von Lasern, um umgebende Nichtzielzellen zu entfernen und so reine Zellpopulationen zu erhalten, die echte biologische Signale offenbaren. Der Schlüssel zu LCM liegt darin, dass es eine Vielzahl nachgelagerter Anwendungen unterstützen kann, darunter DNA-Genotypisierung, RNA-Transkript-Profiling, Generierung von cDNA-Bibliotheken, Proteomik und Signalweganalyse.
Die Ausführungszeit des gesamten Programms beträgt typischerweise zwischen 1 und 1,5 Stunden.
Extraktionsprozess
Bei der LCM wird ein Laser in ein Mikroskop integriert und auf Gewebe auf einem Objektträger fokussiert. Der Laser bewegt sich auf einer vom Benutzer vorgegebenen Flugbahn, schneidet unerwünschte Zellen weg und extrahiert Zielzellen. Bei diesem Verfahren wurden mithilfe neuester Technologie berührungslose Mikroschneidverfahren eingesetzt, um Verunreinigungen zu vermeiden, die durch direkten Kontakt entstehen können.
Es gibt viele Möglichkeiten, Zellen zu extrahieren, z. B. die Verwendung klebriger Oberflächen zum Anhaften an der Probe, erhitzter Kunststofffolie zum Halten der Probe und die neueste berührungslose Laser-Push-Technologie. Bei allen diesen Prozessen liegt der Schwerpunkt auf der Extraktion von Zellen ohne Beschädigung von Molekülen wie DNA und RNA, was ihre Vielseitigkeit weiter erhöht.
Betriebsablauf
Gewebeschnitte werden über eine Softwareschnittstelle unter einem Mikroskop visualisiert und Zellen oder Zellcluster manuell oder automatisch identifiziert. Derzeit gibt es sechs Haupttechniken zur Trennung von Zellen unter dem Mikroskop. Die meisten Systeme nutzen gepulste Ultraviolettlaser zum direkten Schneiden von Gewebe oder werden in Verbindung mit Infrarotlasern zum Erhitzen und Schmelzen von Klebepolymeren zur Zellhaftung und -trennung eingesetzt.
Auch lebende Zellen werden durch das Laserschneiden nicht beschädigt und können unter entsprechenden Bedingungen geklont und rekultiviert werden.
Anwendungsbereiche
Da das LCM-Verfahren weder die Morphologie noch die chemischen Eigenschaften der gesammelten Proben verändert oder beschädigt, ist diese Technik bei der Analyse von DNA, RNA und Proteinen besonders effektiv. Vielen Forschern ist es gelungen, mithilfe von LCM-Techniken zellfreie Strukturen wie Amyloid-Plaques zu isolieren. LCM kann an einer Vielzahl von Gewebeproben durchgeführt werden, darunter Blutausstriche, zytologische Präparate, Zellkulturen und feste Proben.
Wir befinden uns in einem Zeitalter rasanter Entwicklung in den Biowissenschaften. Das Potenzial und der Anwendungsbereich der Laser-Mikrodissektionstechnologie erweitern sich ständig, was neue Perspektiven für unsere Forschung und unser Verständnis verschiedener Krankheiten bietet. Wohin wird diese Technologie die Biomedizin in der Zukunft führen?
