在现代生物学研究中,激光捕捉微切割(Laser Capture Microdissection, LCM)技术已经成为一个无法忽视的工具。它为科学家们提供了一种在显微镜下精确选取特定细胞的方法,从而使各种单细胞的分子分析成为可能。这一技术不仅加深了我们对细胞功能的理解,亦开拓了在疾病研究中的应用潜力。
激光微切割技术允许研究人员在显微镜下直接观察并选取感兴趣的组织细胞。该技术利用激光的高精度切割能力,来切除周围的非目标细胞,以获得揭示真实生物学信号的纯净细胞群体。 LCM的关键在于其可支援多种下游应用,包括DNA基因分型、RNA转录谱、cDNA文库生成、蛋白质组学以及信号通路剖析。
整个程序的执行时间通常在1到1.5小时之间。
LCM技术中,一道激光被幸运地结合到显微镜内,聚焦于玻片上的组织。激光在用户预定的轨迹上移动,切割掉不需要的细胞并将目标细胞提取出来。这一过程中,最新的技术已引入非接触式微切割方法,避免了直接接触可能引起的污染。
提取细胞的方式有许多种,如使用粘性表面贴合样本、加热塑胶膜来保持样本及最新的无接触激光推送技术等。这些过程都着重于在避免损害DNA和RNA等分子的情况下提取细胞,进一步增加了其应用的广泛性。
在显微镜下,通过软件界面可视化组织切片,然后手动或者自动识别出细胞或细胞集群。当前主要存在六种技术,可在显微镜下进行细胞分离。大部分系统使用紫外光脉冲激光进行组织直接切割,或是连同红外激光一起使用以加热、熔化黏性聚合物来进行细胞黏合和分离。
即使是活细胞,激光切割后也不会受到损害,且可以在合适的条件下进行克隆和再培养。
由于LCM过程不改变或损坏所收集样本的形态和化学特性,因此此技术在DNA、RNA和蛋白质分析中尤为有效。许多研究人员利用LCM技术成功孤立了无细胞结构,例如淀粉样斑块。 LCM可在多种组织样本中操作,包括血液涂片、细胞学准备、细胞培养以及固体样本等。
我们正处于生物科学快速发展的时代,激光微切割技术的潜力和应用范畴不断扩大,这为我们对各类疾病的研究理解提供了新的视角。未来,这项技术将引领生物医学的去哪?