2011年激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会成功召开

2011年3月29日，由北京理化分析测试技术学会和北京电镜学会主办的的北京市2011年度激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会在北京北科大厦成功举行。本次研讨会以推动激光共焦扫描显微学的进步和发展，促进其在生命科学等领域中的应用和发展为目的。邀请来自北京大学、中医科学院、生物物理所及北大医学部等科研院所的专家学者作前沿学术报告。来自PE公司、徕卡仪器、奥林巴斯(中国)有限公司、英国安道尔、尼康仪器的应用工程师纷纷介绍其最新产品技术。

　　2011年激光共聚焦扫描显微学最新进展学术研讨会现现场

　　本次研讨会由来自北京市电镜学会的理事长张德添教授主持，张教授首先欢迎大家的到来，简单介绍了激光共焦距显微镜在我国的发展情况，随后宣布研讨会开始。

　　来自北京大学的陈建国教授做了题为《CEP57与纺锤体行为》的报告。陈教授在报告中主要介绍了一种中间体蛋白Cep75与纺锤体行为的关系。Cep75 作为中心体外围物质参与中心体处微管组装，它的表达量降低会导致纺锤体微管网络结构异常，产生了包括染色体赤道板排列延迟和多级纺锤体。同时Cep75作为中间体组分会参与胞质分裂过程。Cep75缺失可以造成中间体微管网络结构疏松，微管成束过程受阻。

　　徕卡仪器有限公司的王怡净博士作了《徕卡分辨光谱共聚焦技术》的报告，介绍了徕卡的一款新产品——Leica TCS SP5 X ，是共焦显微镜学的一个创新。王博士主要从激光光源、分光器和检测器三个方面介绍了本款产品。

　　激发光源：这款产品配置的是白光激光，可自由选择激发谱线，能最优化激光波长，最大程度减少串色，激发范围470-670nm。由于是单一激光提供全光谱激发谱线，具有维护费用低，可灵活调节等优点。分光器：徕卡采用AOBS声光分光器，透光率非常好，可针对任何的激发光和发射光谱。检测器：Leica TCS SP5 X 采用HyD混合检测器，同时具备PMT和APD的优点(大动态范围和高灵敏度)，GaAsP作为阴极，采到的图像信噪比好，可用于光子计数。另外，Leica TCS SP5 X 的所有重要光学部件都可自由调节。

　　最后，王博士通过一些实例展示了Leica TCS SP5 X 在实际应用中的贡献，如可用新的波长进行高质量成像、可进行激光光谱扫描，选择最适激光波长及可进行激发-发射光谱扫描等。

　　中医科学院医学实验中心的王毅博士作了题为《光学成像技术在中医药研究中的应用》的报告。

　　王博士首先介绍了中国中医科学院医学实验中心，概述了光学及电子成像设备在中医药研究领域的应用。主要介绍了光学成像技术在中药注射剂过敏性物质筛查和肿瘤转移中的应用两个方面的内容。

　　中药注射剂的不良反应是药品安全性评价中的一个热点问题，其中以急性过敏反应最常见。肥大细胞脱颗粒实验是筛选过敏反映原的最主要工具细胞。可以用激光共聚焦显微镜观察肥大细胞脱颗粒时细胞内钙离子变化的时相过程，建立动态评估模型。这种方法克服了传统方法的不足，具有广泛的应用价值。另外，王博士还介绍了肿瘤细胞的动态测量方法，通过活细胞工作站观察肿瘤细胞的动态，具有减少手工操作误差、拍图速度快，全自动，受外界干扰小、所得图像可进行定量测量等优点。

　　英国安道尔科技有限公司的王桂龙工程师作了《转盘式共聚焦显微镜在活细胞领域的新技术及应用》的报告。Andor 公司成立于1925年，是一个科学图像和光谱解决方案供应商。用于高速活细胞共焦领域的主要有Andor Revolution DSD和Revolution XD两款共聚焦显微镜系列。

　　Revolution特殊的激光共聚焦双涡轮盘技术提供了一个高速、高信噪比成像、低光漂白和光毒性的理想平台。Andor全球领先的iXon系列单光子探测器，结合Yokogawa独有专利技术的Nipkow双转盘激光共聚焦扫描单元CSU-X1, Revolution系统能够达到每秒钟2,000幅共聚焦图像的帧速。

　　Andor Revolution系统以Andor iCam技术为核心，对活细胞或组织动态过程或极度光敏感过程的3D(x、y、z)，4 D(x、y、z、时间)，5 D(x、y、z、时间、多波长)，6 D(x、y、z、时间、多波长、位置)进行实时记录和观察，能够满足多学科及交叉学科研究中的各种需求。

　　奥林巴斯(中国)有限公司的齐冬工程师作了《活细胞分子扩散测量的共聚焦解决方案》的报告。

　　共聚焦一般成像和活细胞成像没有办法得到分子扩散信息。通过荧光关联谱(FCS)可总结分子荧光的变化规律，得到下列信息：分子量信息、分子浓度、胞内动力学、胞间环境和分子相互作用等。

　　荧光互关联谱(FCCS)是FCS的延伸，可以总结分子间的动态相互作用，属多通道检测技术，FCCS具有检测灵敏度高、对样品无损耗、分析速度快等优点。

　　光栅扫描图像相关光谱(RICS)用于区域研究，可测量细胞内任意区域的扩散情况。在激光扫描中既包含位置信息也包含时间信息。

　　中国科学院生物物理所的王晋辉教授作了《双光子共聚焦显微镜在活体动物脑功能研究中的应用》的报告，主要介绍了双光子激发原理、双光子显微镜的历史及其在生物医学领域的应用。

　　1931年，诺贝尔奖得主Goppert-Mayer的博士论文为双光子激发技术奠定了理论基础。双光子激发技术，就是采用较高功率的超短脉冲(10-13秒)的激光激发荧光物质，使之跃迁到激发态时能同时吸收两个光子，却发射一个光子，所以可以使用波长比发射光波长还长的激发光。波长较长的激发光能量较低，对样品的光损伤和光漂白也明显变小。这是双光子激发的优点之一，双光子激发的另一个优点是双光子激发技术本身能产生共聚焦效应。

　　1990年，康乃尔(Cornell)大学的Denk 与Webb等人将双光子激发技术应用于激光扫描荧光显微镜，发明了"双光子显微镜"，基于双光子激发技术的双光子显微镜在细胞生物学领域有很多应用。王教授从以下几个方面介绍了双光子显微镜的应用：神经网络的成像;管状结构里的神经元和星细胞的成像;钙成像与电生理系统结合应用;功能障碍-癫痫神经元网络等等。

　　来自尼康仪器的薛志红工程师作了《洞察细节——SIM超高分辨率成像技术及应用》的报告。主要介绍了Nikon新推出的超高分辨率荧光显微镜(N- SIM)。这款显微镜采用California大学的结构照明显微术(Structured Illumination Microscopy ，SIM)以得到更高的分辨率，可观察到微米级及纳米级的结构。此外，还具有许多其它特性，如0.6秒/帧的快速扫描，及与TIRF联合的TIRF- SIM照明技术，这一技术可以得到比传统TIRF更高的分辨率及更为精细的细胞膜区域结构信息。

　　珀金埃尔默(上海)有限公司的焦磊工程师作了《新技术下的3D活细胞共聚焦成像分析系统》报告，主要介绍了Perkin Elme 新推出的一款 Ultra VIEW VoX 高速激光共聚焦实时成像系统。 三维活细胞成像是激光共聚焦显微镜技术方面发展最迅速的领域。Ultra VIEW VoX 是一项完整的 3D 活细胞成像解决方案，融入了最新研发的转碟技术。实现了高速、高分辨率的活细胞成像。

　　Volocity 软件是一款可用于显现、测量、跟踪、绘制和发布异常 4D 多通道图像的先进软件。Ultra VIEW VoX 配合功能强大的Volocity 软件，可在第一时间进行图像数据的分析处理。

　　北大医学部的何其华老师介绍了《Confocal使用及样品制备中常遇到的问题和解决方法》，报告分为两个部分，首先，何老师通过果蝇和斑马鱼等实例介绍了双光子扫描显微镜的应用;随后从固定样品制备的问题(免疫荧光)，活细胞(活组织)样品制备中的问题，共定位、定位及定量的问题等三个方面介绍了样品制备中常遇到的问题和解决方法。

　　报告会后，与会专家和各厂商工程师进行了自由讨论，最后张教授宣布会议圆满结束。