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1996年美国国家癌症研究所病理学实验室的Michael R. Emmert-Buck和国家卫生研究院的Robert F. Bonner等人提出了激光捕获显微切割技术(Laser capture microdissection,LCM)。

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基本原理:激光捕获显微切割(LCM)是通过一束低能红外激光脉冲激活热塑膜,并在直视下选择性地将目标细胞或组织碎片粘到该膜上。热塑膜即乙烯乙酸乙烯酯膜(EVA膜),其厚度约为100~200 μm,最大吸收峰接近红外激光波长,能够吸收激光产生的绝大部分能量,并在瞬间将激光束照射区域的温度提高到90°C,然后在保持数毫秒后迅速冷却,以保证生物大分子不受损害。实验中通常采用低能量红外激光以避免损伤性光化学反应的发生。


基本操作步骤:
1、将制备好的组织切片通过倒置显微镜载物台中的真空泵固定。
2、根据标本选择倒置显微镜模式,调节显微镜,定位目标区域。
3、将带有EVA膜(乙烯乙酸乙烯酯膜)的收集帽放置于目的组织或细胞,应用低能量近红外激光照射其底部,使EVA膜软化产生黏附力,黏附目标组织或细胞于EVA膜上,从而使其与周围组织或细胞分离。
4、将切割的组织或细胞转移到加有提取液的离心管中,提取DNA、RNA或蛋白质,用于下有分析。

激光捕获显微切割1.jpg

LCM技术特点:
◆  双激光:独有的近红外激光(810nm)和紫外激光
◆ 全自动快速分离细胞(单个细胞或细胞群)
◆ 模块化设计,可根据客户的应用选择各种模块化搭配
◆ 软件智能化功能,可自动识别样本中的目标细胞,进行自动捕获
◆ 适合各种样本:冰冻切片、福尔马林固定切片、活细胞、活的植物细胞
◆ 可配置荧光捕获:蓝、绿和红三色染色样本的显微切割
◆ 触摸屏,可手动划定需切割的细胞或细胞群
◆ 可选配各种放大倍数的镜头
◆ 软件界面友好,流程式操作


LCM在科研中的应用方向

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激光捕获显微切割3.jpg


LCM切割下来的细胞可以提DNA、RNA或者蛋白质。DNA可用于测序,基因组学,表观基因组学研究,以及精准医疗诊断的研发。RNA可用于各种基因表达的研究,包括用转录组学、基因芯片及PCR方法。蛋白质则可用于蛋白组学的研究或各种蛋白质表达的研究,最近有人结合LCM与循环血DNA和循环血细胞的研究,也取得一长足的进展。


LCM切割样本范例(仅供参考):


胃印戒细胞癌 (400x)

激光捕获显微切割4.jpg

正常胃腺上皮

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