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使用旋转设备进行光片样本安装

TCS SP8 数字光片协议

[Translate to chinese:] Drosophila embryo observed from different sides. Images were acquired in the framework of the 2018 EMBO Lightsheet Course at MPI CBG in Dresden with expert support of Bruno Cossermelli Vellutini (MPI CBG), Pavel Tomancak (MPI CBG), and Emmanuel Reynaud (UCD). DLS-Sample-Mounting-SL-Intro.jpg

TCS SP8 DLS 显微镜采用了一种创新的设计理念,将光片显微技术集成到共聚焦显微镜中。得益于其独特的光学架构,样本可以像进行标准共聚焦成像一样,安装在标准玻璃底培养皿上。与传统的样本安装程序相比,这一过程只需进行少量调整。

简介

在图像采集过程中,标本准备有两个主要要求。首先,标本需要放置在检测物镜的焦平面内,并位于两个镜子之间。其次,标本需要略微抬高,以便镜子或光片能够到达标本的远端。

为了方便地在样本空间的自由区域中定位标本,可以使用 FEP(氟化乙烯丙烯)管。FEP 的折射率为 1.338,非常适合用于成像浸没在水溶液中的标本,尤其是在使用中等数值孔径(NA)的物镜时。

在 SP8 DLS 成像中,样本可以使用 FEP 管定位并固定。

这种标本安装方法的优点包括:

  • 处理方便和
  • 可以使用低浓度的支架介质(如琼脂糖或甲基纤维素),在生理条件下提供足够的样本稳定性,适合长期体内成像。

然而,这种方法的缺点是标本的对齐难度较大,尤其是在需要将感兴趣区域暴露于用于荧光检测的侧面时。

为了克服这一缺点,同时保持上述优点,设计了一种旋转装置,允许轻松调整 FEP 管的角度,以便样本能够最佳对齐进行成像。这种设置在其他研究中已得到验证 [1, 2, 3]

材料与方法

用于 DLS 成像的样本旋转装置(编号 158007064)包括:

  • DLS旋转装置;
  • 显微镜玻璃盖玻片(21 x 26 毫米);以及
  • FEP 管(Camitec,外径 2.00 毫米,内径 1.80 毫米)。

然而,旋转装置中不包括用于密封盖玻片的硅胶或其他材料。

第一步:清洁 FEP 管(推荐程序)

如 Kaufmann 等 [4]报告中所述,FEP 管在使用前应按以下方式处理:

  • 首先,所有溶液必须去气并用注射器过滤(Millex-HV,PVDF,0.45 µm);
  • 用 1 M NaOH(Merck)冲洗;
  • 将其放入 0.5 M NaOH 中超声处理 10 分钟;
  • 用双蒸水和 70%乙醇冲洗
  • 在 70%乙醇中超声处理 10 分钟;
  • 用双蒸水冲洗;并且
  • 最后,存放在双蒸水中。

第 2 步:用玻璃盖子密封旋转装置

将盖玻片密封到旋转装置上的方法如下:

  • 在旋转装置底部凹槽的内缘涂抹硅胶(见下方 A);
  • 添加盖玻璃并轻轻按压玻璃,以确保其均匀贴合,以便在所有点上形成良好的密封(见下方 B);并且
  • 检查腔体密封,向旋转装置中添加一些蒸馏水,看看是否出现泄漏(见下文 C)。

第 3 步:将标本放入 FEP 管中

标本放置在固定介质中,并用移液管或注射器抽入管中(如下所示)。

FEP 管的长度需要为 38 毫米。

第 4 步:将 FEP 管插入旋转装置中

在 FEP 管的两侧安装黑色盖子(见下方的 A 和 B)。

如下所示,将 FEP 管的带有黑色盖子和磁铁的端部插入旋转装置的销钉(1)中。

最后,管的另一侧固定在位置上(见下图中的 1)。

步骤 3:开始图像采集

将玻璃底部的培养皿放在TCS SP8 DLS扫描台上(见下文)。

注意: 该旋转装置仅与以下 z-Galvo 载物台样品夹兼容:

  • 158004118 可旋转样品夹反向和
  • 158004119 通用样品夹。

请注意:该旋转装置仅与特定的 z-Galvo 载物台样品夹兼容。初始化后再将旋转装置放置到 z-Galvo 载物台上,并在更换物镜时注意防止旋转装置轮子与物镜意外接触。

结果

使用包含在 LAS X 软件中的 LightSheet Wizard,您现在可以获取样本的 3D 图像。

图 12:从不同侧面观察的果蝇胚胎。感谢 Pavel Tomancak,MPI-CBG,德累斯顿,德国。

参考文献

  1. Voie, A. H., Burns, D. H. & Spelman, F. A. Orthogonal‐plane fluorescence optical sectioning: Three‐dimensional imaging of macroscopic biological specimens. J. Microsc. 170, 229–236 (1993)
  2. Preibisch S, Saalfeld S, Schindelin J, Tomancak P. Software for bead-based registration of selective plane illumination microscopy data. Nat Methods. 2010 Jun;7(6):418-9
  3. T. Bruns, S. Schickinger, H. Schneckenburger, Sample holder for axial rotation of specimens in 3D microscopy, First published: 06 May 2015, Cited by: 9
  4. A. Kaufmann, M. Mickoleit, M. Weber, J. Huisken, Multilayer mounting enables long-term imaging of zebrafish development in a light sheet microscope, Development (2012) vol. 139, iss. 17, pp. 3242-3247; DOI: 10.1242/dev.082586.

编辑注:这是协议的修订版。现在包含了对 EMBO Lightsheet 课程的参考、额外的作者以及描述类似样品持有者的额外出版物。

本着 EMBO 课程的精神,这里描述的协议通过使用获取的图像堆栈进一步推进,以将其适应 FiJi 多视图融合插件 (https://imagej.net/Multiview-Reconstruction)。

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