在現代生物學研究中,激光捕捉微切割(Laser Capture Microdissection, LCM)技術已經成為一個無法忽視的工具。它為科學家們提供了一種在顯微鏡下精確選取特定細胞的方法,從而使各種單細胞的分子分析成為可能。這一技術不僅加深了我們對細胞功能的理解,亦開拓了在疾病研究中的應用潛力。
激光微切割技術允許研究人員在顯微鏡下直接觀察並選取感興趣的組織細胞。該技術利用激光的高精度切割能力,來切除周圍的非目標細胞,以獲得揭示真實生物學信號的純淨細胞群體。LCM的關鍵在於其可支援多種下游應用,包括DNA基因分型、RNA轉錄譜、cDNA文庫生成、蛋白質組學以及信號通路剖析。
整個程序的執行時間通常在1到1.5小時之間。
LCM技術中,一道激光被幸運地結合到顯微鏡內,聚焦於玻片上的組織。激光在用戶預定的軌跡上移動,切割掉不需要的細胞並將目標細胞提取出來。這一過程中,最新的技術已引入非接觸式微切割方法,避免了直接接觸可能引起的污染。
提取細胞的方式有許多種,如使用粘性表面貼合樣本、加熱塑膠膜來保持樣本及最新的無接觸激光推送技術等。這些過程都著重於在避免損害DNA和RNA等分子的情況下提取細胞,進一步增加了其應用的廣泛性。
在顯微鏡下,通過軟件界面可視化組織切片,然後手動或者自動識別出細胞或細胞集群。當前主要存在六種技術,可在顯微鏡下進行細胞分離。大部分系統使用紫外光脈衝激光進行組織直接切割,或是連同紅外激光一起使用以加熱、熔化黏性聚合物來進行細胞黏合和分離。
即使是活細胞,激光切割後也不會受到損害,且可以在合適的條件下進行克隆和再培養。
由於LCM過程不改變或損壞所收集樣本的形態和化學特性,因此此技術在DNA、RNA和蛋白質分析中尤為有效。許多研究人員利用LCM技術成功孤立了無細胞結構,例如淀粉樣斑塊。LCM可在多種組織樣本中操作,包括血液塗片、細胞學準備、細胞培養以及固體樣本等。
我們正處於生物科學快速發展的時代,激光微切割技術的潛力和應用範疇不斷擴大,這為我們對各類疾病的研究理解提供了新的視角。未來,這項技術將引領生物醫學的去哪?