Trong nghiên cứu sinh học hiện đại, công nghệ vi phẫu bắt giữ bằng tia laser (LCM) đã trở thành một công cụ không thể bỏ qua. Nó cung cấp cho các nhà khoa học một phương pháp để lựa chọn chính xác các tế bào cụ thể dưới kính hiển vi, giúp thực hiện nhiều phân tích phân tử tế bào đơn lẻ. Công nghệ này không chỉ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về chức năng của tế bào mà còn mở ra những ứng dụng tiềm năng trong nghiên cứu bệnh tật.
Công nghệ vi phẫu bằng laser cho phép các nhà nghiên cứu quan sát trực tiếp và lựa chọn các tế bào mô quan tâm dưới kính hiển vi. Công nghệ này sử dụng khả năng cắt có độ chính xác cao của tia laser để loại bỏ các tế bào không phải mục tiêu xung quanh nhằm thu được quần thể tế bào tinh khiết, cho thấy các tín hiệu sinh học thực sự. Điểm mấu chốt của LCM là nó có thể hỗ trợ nhiều ứng dụng hạ nguồn, bao gồm phân tích kiểu gen DNA, lập hồ sơ phiên mã RNA, tạo thư viện cDNA, nghiên cứu proteomics và phân tích con đường truyền tín hiệu.
Thời gian thực hiện toàn bộ chương trình thường là từ 1 đến 1,5 giờ.
Trong LCM, tia laser được tích hợp vào kính hiển vi và tập trung vào mô trên một phiến kính. Tia laser di chuyển theo quỹ đạo được người dùng xác định trước, cắt bỏ các tế bào không mong muốn và lấy ra các tế bào mục tiêu. Trong quá trình này, công nghệ mới nhất đã đưa vào sử dụng phương pháp cắt vi mô không tiếp xúc để tránh tình trạng nhiễm bẩn có thể xảy ra do tiếp xúc trực tiếp.
Có nhiều cách để chiết xuất tế bào, chẳng hạn như sử dụng bề mặt dính để bám vào mẫu, màng nhựa nóng để giữ mẫu và công nghệ đẩy laser không tiếp xúc mới nhất. Tất cả các quy trình này đều tập trung vào việc chiết xuất tế bào mà không làm hỏng các phân tử như DNA và RNA, giúp tăng thêm tính linh hoạt của chúng.
Các phần mô được quan sát dưới kính hiển vi thông qua giao diện phần mềm và các tế bào hoặc cụm tế bào được xác định thủ công hoặc tự động. Hiện nay có sáu kỹ thuật chính để phân tách tế bào dưới kính hiển vi. Hầu hết các hệ thống sử dụng tia laser xung cực tím để cắt mô trực tiếp hoặc được sử dụng kết hợp với tia laser hồng ngoại để làm nóng và làm tan chảy polyme kết dính nhằm kết dính và tách tế bào.
Ngay cả các tế bào sống cũng không bị hư hại sau khi cắt bằng tia laser và có thể được nhân bản và nuôi cấy lại trong điều kiện thích hợp.
Do quy trình LCM không làm thay đổi hoặc làm hỏng hình thái và tính chất hóa học của các mẫu thu thập được nên kỹ thuật này đặc biệt hiệu quả trong việc phân tích DNA, RNA và protein. Nhiều nhà nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập các cấu trúc không có tế bào như mảng bám amyloid bằng kỹ thuật LCM. LCM có thể được thực hiện trên nhiều mẫu mô khác nhau, bao gồm mẫu máu, chế phẩm tế bào học, nuôi cấy tế bào và mẫu rắn.
Chúng ta đang sống trong thời đại khoa học sinh học phát triển nhanh chóng, tiềm năng và phạm vi ứng dụng của công nghệ vi phẫu bằng laser không ngừng mở rộng, mang đến góc nhìn mới cho nghiên cứu và hiểu biết của chúng ta về nhiều loại bệnh khác nhau. Công nghệ này sẽ đưa y sinh học đến đâu trong tương lai?