原位細(xì)胞3D切割成像技術(shù)基于青鳉胚胎組織的單細(xì)胞提取

      單細(xì)胞的原位組織提取一直以來(lái)都是一項(xiàng)十分困難的工作，這主要受制于組織之間連接致密難以消化，而機(jī)械力往往很難地將單個(gè)細(xì)胞與組織完整的分離。激光切割具有傳統(tǒng)切割技術(shù)所難以匹及的切割精度，是目前一種比較理想的切割手段，因此圍繞激光切割技術(shù)的相關(guān)顯微產(chǎn)品也孕育而生，并在科研領(lǐng)域中越來(lái)越受到關(guān)注。但是激光切割也有其局限性，首先顯微激光切割往往要從表面開(kāi)始，無(wú)法對(duì)深層組織進(jìn)行切割；另一方面激光的光源往往采用紫外激光光源，這種類(lèi)型的光源很容易造成組織灼傷，從而影響切割下來(lái)樣品的品質(zhì)，因此激光切割的應(yīng)用發(fā)展也受到了諸多限制。

      如今ROWIAK公司推出的一款全新的單細(xì)胞分離系統(tǒng)有望解決這一難題。它采用了近紅外雙光子激光切割技術(shù)，在保留了激光切割精度優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，采用近紅外波長(zhǎng)的激光從而避免了激光切中對(duì)組織灼燒的問(wèn)題。因此能夠?qū)崿F(xiàn)的原位組織中的單個(gè)細(xì)胞的分離。

雙光子3D組織切割成像系統(tǒng)TissueSurgeon

發(fā)育中的青鳉胚胎

      青鳉是一種成熟的模式生物，常用于分析發(fā)育和發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞信號(hào)神經(jīng)生物學(xué)研究。其中使用表達(dá)熒光蛋白的轉(zhuǎn)基因胚胎是一種揭示胚胎發(fā)育的良好方法。隨著基因技術(shù)的發(fā)展，研究者們?cè)絹?lái)越多地開(kāi)始關(guān)注這些標(biāo)記細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄組中的信息。雖然單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)發(fā)展迅速，但是從組織中獲得單細(xì)胞的手段卻十分有限。目前幾乎沒(méi)有手段能夠直接在組織的原位上快速獲取一個(gè)細(xì)胞，但是基于ROWIAK雙光子切割技術(shù)，研究者成功地在這方面取得了一些進(jìn)展。

青鳉胚胎中感知神經(jīng)中表達(dá)mcherry的細(xì)胞成像

      研究者為了研究青鳉感覺(jué)神經(jīng)分泌細(xì)胞細(xì)胞群中特定表達(dá)m-cherry的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的內(nèi)部遺傳信息，將ROWIAK雙光子3D組織切割成像系統(tǒng)與傳統(tǒng)的顯微操作系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)細(xì)胞的原位分離。
 

      研究者首先利用雙光子3D組織切割成像系統(tǒng)對(duì)青鳉胚胎中的mcherry細(xì)胞進(jìn)行了定位，然后根據(jù)其細(xì)胞群的形態(tài)設(shè)定了切割部位，隨后系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的范圍進(jìn)行切割。待切割完成后使用玻璃微管移液器將目標(biāo)的細(xì)胞部位直接取出，即獲得了目標(biāo)組織區(qū)域。這種方法能夠在不破壞樣品原位信息的情況下將感興趣的部位直接的分離，這對(duì)于揭示生物體的基因表達(dá)情況具有著深遠(yuǎn)的意義。

從青鳉胚胎中分離特定表達(dá)mcherry的細(xì)胞團(tuán)

參考文獻(xiàn)：
Wittbrodt, J. et al. Medaka — a model organism from the Far East. Nature Reviews Genetics 3, 53-64.
Yamamoto, T. (ed.) MEDAKA (Killifish): Biology and strains. Yamamoto, T. (ed.) Keigaku Pub. Co., Tokyo, 1975, pp.365.
Kristin Tessmar-Raible et al.Removal of fluorescently-labeled sensory-neurosecretory cells from forebrain of transgenic Medaka embryos, focusonmicroscop. 2011.