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雙光子3D組織切割成像系統

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產品特點

ROWIAK TissueSurgeon是一款專門設計的快速、方便、靈活的組織切割機。該設備使用高速高能激光系統,能夠對樣品實施如同外科手術般的極ng準的非接觸式切割。其獨特的多光子切割技術有別于目前市場上的任何產品,能夠從樣品中的任意位置開始,直接在指定的樣品部位直接進行切割并且不會對樣品部位造成灼傷。

詳細介紹

ROWIAK.jpg


雙光子3D組織切割成像系統

                                — — TissueSurgeon

——OCT圖像引導的組織和材料的非接觸精確切割,更適合切小鼠脛骨等小鼠骨骼系統,牙齒的激光切片設備?

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德國LLS ROWIAK公司的TissueSurgeon是一款專門設計的快速、方便、靈活的組織切片機設備。該設備使用高速高能激光系統,能夠對樣品實施如同外科手術般精準的非接觸式切割。其獨特的多光子切割技術有別于目前市場上的任何產品,能夠從樣品中的任意位置開始,直接在指定的樣品部位直接進行切割并且不會對樣品部位造成灼傷。

雙光子3D組織切割成像系統-TissueSurgeon是一種多用途切片制備儀器,可以精確和無接觸地切割生物樣品、生物材料及其他材料。基于飛秒激光技術,Tissuesurgeon可用于二維/三維組織和材料的切片、結構化或溫和提取。設備克服了傳統機械切割的限制,對硬組織、植入組織或難以切割的材料也能輕松應對。


 

應用領域

■  骨科方面,尤其是非脫鈣硬組織和種植體界面研究

■  心臟病學和心血管研究與醫學,尤其是軟組織與生物材料和支架,鈣化斑塊研究

■  再生醫學與組織工程學,尤其是植入物、支架等研究

■  口腔、面部和牙科醫學,尤其是非脫鈣硬組織,金屬、陶瓷或聚合物植入物研究

■  耳鼻喉相關研究,如耳蝸、耳蝸植入物等

■  從小鼠到大型動物模型的臨床前研究等


為何選用TissueSurgeon?


■  樣本損失小:幾乎連續切片非脫鈣硬組織,無需大深度磨片,材料損失小;

■  難切割樣本:硬組織、軟組織、軟硬結合組織切割,甚至脆弱的樣本(如耳蝸)切割;

■  適合界面研究:種植體組織界面組織學(如牙釘、心血管支架、支架);

■  無接觸切割:無接觸激光切割組織可避免擠壓、劃傷或裂紋等;

■  用3D切片方法可以沿著牙釘種植體-組織界面對特定部位的樣本進行定向、溫和的分離;

■  切割過程不會污染、灼傷或機械力損傷樣品,可用于生物化學分析的無污染和無接觸樣品的制備;

■  用于組織工程的生物材料切割(如支架、聚四氟乙烯、水凝膠);

■  組織,基質和材料的3D微結構切割;

■  薄切片厚度:硬組織切片10 μm;

■  切片速度:≥1 mm2/s;

■  光源類型:紅外飛秒脈沖激光;

■  光學相干斷層掃描(OCT)引導切割,可以測量樣品尺寸和層厚,并能夠高效定位到病變部位,直接對病變部位進行切割,大大提高了切割效率。

TissueSurgeon產品升級!激光組織學的新維度:超大尺寸和可調節


可以實現Max6.6 cm樣本切割



SizeSlide SizeSample Size
Extra Large76 x 102 mm (3 inch x 4 inch)up to 66 x 66 mm
Double Standard76 x 52 mm (3 inch x 2 inch)up to 42 x 42 mm
Standard76 x 26 mm (3 inch x 1 inch)up to 32 x 20 mm






■  TissueSurgeon可視化切片系統,實現邊看邊切


對于病理等多種研究來說,涉及到組織切片, 困難的部分莫過于尋找病變部位。 相比一個完整組織來說, 有時候研究者所關注的部分僅僅是其中變異的一小部分組織的形態而已。 但是對于傳統切片手段來說, 缺乏一種有效的手段來定位這個區域, 因此往往需要投入大量人力和物力去多次制樣,大量切片來尋找這個部位。 TissueSurgeon 自身集成了適合深層組織細胞成像的光學相干斷層掃描(OCT)成像功能, 幫助您直接定位到 ROI 區域。 讓切片變得可視化, 實現更加可控的切片,為研究者更加迅速直觀的找到病變位置,大大提高了研究效率。


大鼠膝關節的OCT成像


大鼠膝關節的OCT 3D重構



對含有金屬釘的骨骼進行成OCT成像,并引導切片





■  原位細胞3D切割成像技術基于青鳉胚胎組織的單細胞提取


單細胞的原位組織提取一直以來都是一項十分困難的工作,這主要受制于組織之間連接致密難以消化,而機械力往往很難精確地將單個細胞與組織完整的分離。激光切割具有傳統切割技術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的相關顯微產品也孕育而生,并在科研領域中越來越受到關注。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始,無法對深層組織進行切割;另一方面激光的光源往往采用紫外激光光源,這種類型的光源很容易造成組織灼傷,從而影響切割下來樣品的品質,因此激光切割的應用發展也受到了諸多限制。


如今ROWIAK公司推出的一款全新的單細胞分離系統有望解決這一難題。它采用了近紅外雙光子激光切割技術,在保留了激光切割精度優勢的同時,采用近紅外波長的激光從而避免了激光切中對組織灼燒的問題。因此能夠實現準確的原位組織中的單個細胞的分離。


  

雙光子3D組織切割成像系統TissueSurgeon


 

發育中的青鳉胚胎



 

青鳉是一種成熟的模式生物,常用于分析發育和發育過程中的細胞信號神經生物學研究。其中使用表達熒光蛋白的轉基因胚胎是一種揭示胚胎發育的良好方法。隨著基因技術的發展,研究者們越來越多地開始關注這些標記細胞中轉錄組中的信息。雖然單細胞測序技術發展迅速,但是從組織中獲得單細胞的手段卻十分有限。目前幾乎沒有手段能夠直接在組織的原位上快速獲取一個細胞,但是基于ROWIAK雙光子切割技術,研究者成功地在這方面取得了一些進展。


青鳉胚胎中感知神經中表達mcherry的細胞成像


研究者為了研究青鳉感覺神經分泌細胞細胞群中特定表達m-cherry的轉基因細胞的內部遺傳信息,將ROWIAK雙光子3D組織切割成像系統與傳統的顯微操作系統進行結合,成功實現了對目標細胞的原位分離。


研究者首先利用雙光子3D組織切割成像系統對青鳉胚胎中的mcherry細胞進行了定位,然后根據其細胞群的形態設定了切割部位,隨后系統根據預先設定的范圍進行切割。待切割完成后使用玻璃微管移液器將目標的細胞部位直接取出,即獲得了目標組織區域。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精準的分離,這對于揭示生物體的基因表達情況具有著深遠的意義。


從青鳉胚胎中分離特定表達mcherry的細胞團

 

參考文獻:
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染色(縮寫)

染色

圖像

描述

ABFR

阿爾新藍-核固紅


狗,唾液腺:

核仁:紅色

微酸粘蛋白:藍色


ABFR

阿爾新藍-核固紅


大鼠股骨(未脫鈣):

軟骨細胞外基質:藍色


CF

纖維蛋白-卡斯塔萊斯


兔血管:

纖維蛋白:亮紅色

血小板:灰到深藍色

膠原:亮藍色

肌肉:紅色

紅細胞:明黃色


EVG

Elastica Van Gieson染色


兔,帶支架血管:

核:褐色

結締組織:黃色

彈性纖維:紫色

肌肉:紅色

Plasma:紅色


EO

伊紅


狗爪(未脫鈣):

骨細胞,熒光


HE

蘇木精和伊紅


帶支架兔冠狀動脈:

核:藍色

其余組織:紅色


LL

Levai-Laczko染色


羊骨連接處(未脫鈣):

核:violett-blue

細胞質:藍色

紅細胞:深藍色

軟骨基質:亮藍色

骨基質:鮮紅色

類骨質:紫色

纖維:藍紫色

McN

McNeil Tetra Chrome染色


狗脛骨(未脫鈣):

骨:粉紅色/紅色

細胞和細胞核:藍色

軟骨:紫色

結締組織:紅/粉紅色


MG

Masson Goldner Trichchrome with light green and anilin blue染色


小鼠股骨(未脫鈣),生長板:

骨:綠色

類骨質:橙色

軟骨:粉紅色

肌肉纖維:紅色

膠原蛋白:綠色

細胞質:粉紅色

核:棕色


MP

Movat Pentachrome染色


狗爪(未脫鈣):

核仁:藍-黑色

肌肉組織:紅色

基質:藍色

膠原:蛋白:黃色

軟骨::藍-綠色

彈性纖維:黑色

骨:黃-紅色


Nissl

尼氏染色法


人腦:

核和尼氏體:

紅紫羅蘭色/紫羅蘭色

細胞質和其他組織:

亮藍色到亮紫羅蘭色


Sirius

天狼星紅


人主動脈斑塊:

纖維組織:紅色


 

SRS

Sanderson Rapid Stain染色


鼠下頜骨(未脫鈣):

骨和細胞核:藍色


SRS   + VG

Sanderson Rapid Stain + van Gieson染色


大鼠股骨(未脫鈣),生長板:

骨:粉紅色

藍色到紫色

生長板軟骨:紅色


VEL

Verhoeffs Elastica染色

兔,帶支架血管:

彈性纖維:黑色

其余組織:紅色


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中國人民解放軍軍事醫學科學院


University of Iowa Carver College of Medicine


HAWK University of Applied Sciences and Arts


German Heart Centre of the Technical University Munich


Georgia Institute of Technology, School of Chemistry and Biochemistry


Rostock University Medical Center, Department of Ophthalmology-1,-2


Rostock University Medical Center, Experimental Pediatrics Group-3


Queen Mary University of London


University of Gothenburg, BIOMATCELL VINN Excellence Center of Biomaterials and Cell Therapy-1


University of Gothenburg, Department of Clinical Chemistry and Transfusion-2


alizée pathology, LLC (now: StageBio)


Ratliff Histology Consultants, LLC




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