2015年10月18日第四屆全國激光共聚焦顯微技術理論與應用學術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,來自西北農林科技大學動物醫學院的趙善廷教授提到他曾與高壓冷凍固定技術的發明者瑞士科學家Studer博士合作,將該技術與器官型腦片培養技術(organotypic slice culture)相結合,成功地研究了與學習和記憶密切有關的長時程效應(long-term potentiation, LTP)對突觸的影響。
西北農林科技大學動物醫學院的趙善廷教授
據了解,以往的常規電鏡技術需要先用甲醛、戊二醛等化學試劑對樣品進行化學固定,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變化和特征,如神經元突觸小泡內神經遞質的釋放;二、脫水過程用酒精等有機溶劑會造成細胞和組織皺縮,使其形態和大小發生改變;三、化學固定劑特別是戊二醛可引起蛋白質變性,使其與相應抗體結合能力下降甚至喪失,導致電鏡免疫組化染色失敗。
為克服化學固定的這些缺點,上世紀九十年代末,瑞士科學家Studer博士發明了一種新的物理性電鏡固定技術,即高壓冷凍電鏡固定技術,該技術可以在不使用任何化學固定劑的條件下五十毫秒以內將組織和細胞完全固定。
雖然高壓冷凍技術克服了化學固定的三大缺點,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生物學研究中的應用。
為了克服高壓冷凍固定技術的缺點,將其應用到神經生物學研究中,2002年,該技術發明者Studer博士與當時正在德國弗萊堡大學醫學院做博士后的趙善廷博士合作,將器官型腦片培養技術和高壓冷凍固定技術相結合固定神經纖維,歷時五年的不斷摸索,到2007年兩種技術終于完美地結合在一起。趙教授在接受本網記者采訪時表示,希望能夠與國內相關課題組合作,為這種樣品制備方法尋找更多的應用領域。
撰稿:史秀明