激光共聚焦實驗是一種高分辨率的光學顯微技術,廣泛應用于生物學、醫學和材料科學等領域。其原理是利用激光束掃描樣本,并通過光學系統將樣本的熒光信號收集到探測器中。首先,一個激光束通過一個鏡面反射器被聚焦在樣品上的一個點上。激光束的波長通常在可見光范圍內,例如綠光或紅光。聚焦點的大小取決于激光束的直徑和聚焦鏡頭的數值孔徑,較小的聚焦點意味著更高的分辨率。當激光束聚焦在樣品上時,該點處的熒光染料或標記物會被激發,并發射出熒光信號。由于激光束只聚焦在一個點上,只有該點處的熒光信號會被收集到探測器中。接下來,激光束通過一個掃描和反射系統來移動到樣品的下一個位置,以便掃描整個樣品。這個系統通常由鏡子和透鏡組成,可以引導激光束按照預定的路徑掃描樣品。
1、樣品制備
細胞培養和處理:首先將培養好的細胞用PBS緩沖液洗滌兩次,去除培養基中的雜質。加入適量的熒光染料進行標記,與細胞孵育一定時間,使染料能充分進入細胞并標記目標分子。
固定和透膜處理:用4%多聚甲醛固定細胞,然后用0.1%Triton-X 100進行透膜處理,以便于染料和抗體的滲透。
封閉和染色:使用5%PBS脫脂乳進行封閉處理,隨后加入一抗和二抗,分別孵育1小時,并進行多次PBS清洗去除多余的染料和抗體。最后,用DAPI對細胞核進行染色。
2、顯微鏡設置
啟動顯微鏡和激光器:打開激光共聚焦顯微鏡的電源,啟動激光器和計算機。在操作軟件中選擇適當的熒光樣品激發波長,并調整相應的濾光片組塊。
焦距和掃描設置:在目視模式下調整物鏡放大倍數,找到需要檢測的細胞。切換到掃描模式,調整雙孔針和激光強度參數,以獲得清晰的共聚焦圖像。
3、數據采集
圖像獲取:選擇合適的圖像分辨率,將樣品完整掃描后保存圖像結果。如果需要三維圖像,則選用“Z-Stack”模式,確定光學切片的位置及層數,獲得一系列光學切片圖像。
時間序列圖像:如果需要進行時間序列成像,設定所需的時間間隔和所需圖像數量,開啟“Time-Series”功能鍵,自動在規定的時間內按照設定的時間間隔獲取圖像。
4、數據分析
圖像處理:使用圖像處理軟件對采集到的圖像進行處理和分析,如亮度、對比度調整,以及測量目標分子的熒光強度等。
結果導出:將處理后的圖像和數據導出,用于后續的實驗分析和報告撰寫。