2015年10月18日第四屆全國激光共聚焦顯微技術(shù)理論與應(yīng)用學(xué)術(shù)交流研討會圓滿閉幕。
在14日下午的會議中,有一個特邀報告格外地引起了筆者的注意,來自西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院的趙善廷教授提到他曾與高壓冷凍固定技術(shù)的發(fā)明者瑞士科學(xué)家Studer博士合作,將該技術(shù)與器官型腦片培養(yǎng)技術(shù)(organotypic slice culture)相結(jié)合,成功地研究了與學(xué)習(xí)和記憶密切有關(guān)的長時程效應(yīng)(long-term potentiation, LTP)對突觸的影響。
西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院的趙善廷教授
據(jù)了解,以往的常規(guī)電鏡技術(shù)需要先用甲醛、戊二醛等化學(xué)試劑對樣品進行化學(xué)固定,但這種固定方法有三個缺點包括:
一、無法撲捉短暫生理過程的形態(tài)變化和特征,如神經(jīng)元突觸小泡內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放;二、脫水過程用酒精等有機溶劑會造成細胞和組織皺縮,使其形態(tài)和大小發(fā)生改變;三、化學(xué)固定劑特別是戊二醛可引起蛋白質(zhì)變性,使其與相應(yīng)抗體結(jié)合能力下降甚至喪失,導(dǎo)致電鏡免疫組化染色失敗。
為克服化學(xué)固定的這些缺點,上世紀九十年代末,瑞士科學(xué)家Studer博士發(fā)明了一種新的物理性電鏡固定技術(shù),即高壓冷凍電鏡固定技術(shù),該技術(shù)可以在不使用任何化學(xué)固定劑的條件下五十毫秒以內(nèi)將組織和細胞完全固定。
雖然高壓冷凍技術(shù)克服了化學(xué)固定的三大缺點,但它本身也有一個不足之處:固定的樣品非常小,直徑不能超過1mm,厚度不能超過μm,從而限制了它在神經(jīng)生物學(xué)研究中的應(yīng)用。
為了克服高壓冷凍固定技術(shù)的缺點,將其應(yīng)用到神經(jīng)生物學(xué)研究中,2002年,該技術(shù)發(fā)明者Studer博士與當(dāng)時正在德國弗萊堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院做博士后的趙善廷博士合作,將器官型腦片培養(yǎng)技術(shù)和高壓冷凍固定技術(shù)相結(jié)合固定神經(jīng)纖維,歷時五年的不斷摸索,到2007年兩種技術(shù)終于完美地結(jié)合在一起。趙教授在接受本網(wǎng)記者采訪時表示,希望能夠與國內(nèi)相關(guān)課題組合作,為這種樣品制備方法尋找更多的應(yīng)用領(lǐng)域。
撰稿:史秀明