基于共聚焦激光显微内镜的海水淹溺肺损伤大鼠肺通透性的实时活体评价

背景急性肺损伤是临床常见急危重症,其核心病理特征是气血屏障的破坏,目前对肺损伤中气血屏障结构及功能改变进行活体评估的研究甚少。目的使用共聚焦激光显微内镜实现大鼠肺的在体可视化成像和海水淹溺肺损伤大鼠肺通透性的实时动态活体评估。方法10只SD大鼠随机分为对照组和海水淹溺(seawater drowning,SW)组,每组5只;SW组通过气管滴注人工海水建立海水淹溺肺损伤模型,造模后3 h进行肺活体观察窗开窗手术,4 h时经股静脉推注0.2 mL异硫氰酸荧光素-葡聚糖(10 mg/mL);对照组不进行海水滴注,其余操作同SW组。使用共聚焦激光显微内镜对右肺下叶进行30 min活体观察,对成像0 min、10 min、20 min、30 min时的共聚焦图像进行染料渗漏指数及荧光分布均匀程度的分析;成像结束后处死大鼠,取肺组织、外周血及肺泡灌洗液,进行组织病理学检查、FITC-Dextran渗漏量检测、肺泡灌洗液蛋白含量检测及肺组织湿/干比测定。结果经静脉给予FITC-Dextran后,共聚焦激光显微内镜下可观察到肺微循环和肺泡结构的实时图像;对照组血管及肺泡结构较清晰,未出现血管外空间荧光强度的明显增加,而SW组血管结构随时间推移逐渐模糊,各时间点SW组的渗漏指数均高于对照组(P<0.05),10 min、20 min、30 min时荧光分布的变异系数均低于对照组(P<0.05);SW组的染料渗漏量、肺泡灌洗液蛋白含量及肺组织湿/干比均高于对照组(P<0.05)。结论海水淹溺造成大鼠肺组织结构破坏,肺通透性增加;利用共聚焦激光显微内镜可实现大鼠肺组织结构的在体可视化成像,通过对共聚焦图像的定量分析,还可实现大鼠气血屏障通透性的实时活体评估。

激光共聚焦显微镜应用于本科生的实验教学设计

激光共聚焦显微镜等大型仪器的实验教学是实现“新工科”建设的重要推动力,然而目前针对本科生的大型仪器教学却未得到有效普及。通过选取适合于本科生实践操作的微生物荧光染色观察实验以及基于“雨课堂”进行线上线下教学,发挥激光共聚焦显微镜可视化强的特点,激发本科生的求知欲望和探索热情,增强学生的主观能动性,促进以教师为主导向以学生为中心的教学模式转变。实践教学表明,易于操作、可视化强的实验方案有助于学生理解和掌握激光共聚焦显微镜相关的基础知识和未来应用,拓宽学生的知识面和科研视野,提高本科生的实践创新能力。

1例共聚焦激光显微内镜检查术患者的护理配合体会

本文总结1例行共聚焦激光显微内镜检查术患者的护理配合要点,包括术前准备、术中配合以及术后常规护理、不良反应护理、心理护理等针对性护理措施,以减轻患者不适症状,保障患者共聚焦激光显微内镜检查的顺利完成。

共聚焦激光显微内镜在早期胃癌诊断中的应用进展

胃癌因早期没有特异的临床表现,大多数无法早期诊断,错过最佳治疗期,因而生存率较低,据2020年全球数据统计,胃癌是发病率第五、死亡率第四的癌症[1],在中国,据2022年发布的中国恶性肿瘤流行情况分析,胃癌的发病率位列第五,死亡率位列第三[2]。早期监测可明显改善胃癌5年生存率(HR=0.56,95%CI:0.48~0.66,P<0.0001)[3],但白光内镜(white light endoscopy,WLE)作为胃癌的常用检测方法在准确识别病变方面仍存在欠缺,漏诊率4.6%~25.8%[4]。

激光共聚焦显微镜荧光漂白后恢复实验的制样优化

利用激光共聚焦显微镜进行荧光漂白后恢复(FRAP)实验为研究分子的流动性提供了新的手段。然而,在拟南芥根毛细胞中进行荧光漂白后恢复实验时,由于拍摄时长的影响经常会导致样品脱离原来的焦平面,从而无法获得可靠的数据。以拟南芥根尖为材料,通过实验比较激光共聚焦显微镜下的常规制片、指甲油封片以及甘油制片,结果表明,利用指甲油封片能更好地解决样品离焦问题,可以获取有效的实验数据。

探头式共聚焦激光显微内镜对胃底腺息肉的诊断价值

目的探讨探头式共聚焦激光显微内镜(probe-based confocal laser endomicroscopy,pCLE)在胃底腺息肉诊断中的价值。方法纳入2023年6-12月于陆军军医大学第一附属医院消化内科内镜中心行普通白光内镜(white light image,WLI)提示胃息肉患者63例,收集患者临床资料、白光内镜图像、窄带成像内镜(narrow band imaging,NBI)图像、pCLE内镜图像以及术后组织病理,统计验证胃底腺息肉在pCLE内镜下特点,分别计算不同内镜诊断的灵敏度、特异性、准确度、一致性。结果胃底腺息肉在pCLE内镜下主要表现为胃小凹开口拉长,“手牵手样”胃小凹开口,小凹开口周围血管规则,无荧光素渗出。WLI的灵敏度、特异度、准确度、一致性分别为:72.73%、75.00%、73.13%、0.343(胃底腺息肉),81.82%、71.43%、71.64%、0.354(增生性息肉);NBI的灵敏度、特异度、准确度、一致性分别为87.27%、83.33%、86.57%、0.673(胃底腺息肉);81.82%、85.71%、85.07%、0.554(增生性息肉);pCLE的灵敏度、特异度、准确度、一致性分别为92.73%、91.67%、92.53%、0.769(胃底腺息肉),90.91%、94.64%、94.03%、0.797(增生性息肉)。pCLE的灵敏度、特异度等均优于WLI和NBI,与病理诊断的一致性较好。结论pCLE可用于胃底腺息肉的诊断。

共聚焦激光显微内镜在胃癌鉴别诊断及预后评估中的研究进展

我国胃癌早期检出率仅为5%~20%,每年新发病例及死亡病例却较高。因此,早期发现对于改善胃癌患者预后及生存率意义重大。共聚焦激光显微内镜(CLE)能够将上皮黏膜放大1000倍,最大程度防止随机活检存在的误诊漏诊,无需病理学活检,基本等同于病理显微镜,存在较高的诊断价值。本研究则从胃癌患者的内镜诊断、CLE工作原理、CLE在胃疾病中的应用、CLE在胃癌患者中的优势与不足以及前景展望等方面进行论述,为临床提供一定参考价值。

眼表综合分析仪联合角膜激光共聚焦显微镜检查对睑缘炎相关性角结膜病变45例的价值

目的应用眼表综合分析仪和角膜激光共聚焦显微镜(IVCM),探讨睑缘炎相关性角结膜病变(BKC)病人角膜细胞密度和眼表功能的变化及与蠕形螨感染的关系。方法选取2020年9月至2022年3月就诊于沧州市中心医院的45例BKC病人为观察组,同期的健康志愿者45例为对照组。根据观察组是否感染蠕形螨,分为蠕形螨感染组和未感染组。对所有研究对象使用眼表综合分析仪和IVCM进行检查,收集观察组和对照组的非侵入式平均泪膜破裂时间(NITBUTav)、非侵入式首次泪膜破裂时间(NIBUTf)、角膜荧光素染色(FL)评分、泪液分泌试验(SⅠt)、蠕形螨感染情况和角膜细胞密度。Pearson相关性分析蠕形螨感染数量与病人角膜细胞密度及眼表功能的相关性。结果观察组的NITBUTav[(6.31±2.95)s比(14.85±3.88)s]和NIBUTf[(4.65±2.03)s比(11.88±3.14)s]低于对照组,FL评分高于对照组(P<0.05)。观察组蠕形螨感染阳性率高于对照组,中央角膜浅基质层的细胞密度低于对照组(P<0.05)。观察组下方角膜基底细胞层和浅基质层的细胞密度低于对照组(P<0.05)。蠕形螨感染组的FL评分高于未感染组,下方角膜基底细胞层、浅基质层和中央角膜浅基质层的细胞密度低于未感染组(P<0.05)。蠕形螨感染数量与BKC病人下方角膜基底细胞层、浅基质层和中央角膜浅基质层的细胞密度呈负相关,与FL评分呈正相关(均P<0.05)。结论眼表综合分析仪联合IVCM可对BKC病人的眼表损害进行综合评价;BKC病人下方角膜基底细胞层、浅基质层和中央角膜浅基质层的细胞密度降低,FL评分增加,与蠕形螨感染数量增多有关。

活体激光共聚焦显微镜观察蠕形螨感染与麦粒肿关系的临床研究

目的 采用活体激光共聚焦显微镜(IVCM)观察麦粒肿和霰粒肿患者眼部蠕形螨感染情况,为分析蠕形螨感染对麦粒肿发生的影响提供参考依据。方法 选取2022年6—12月在上海爱尔眼科医院就诊为霰粒肿的患者45例(45眼)称霰粒肿组及无霰粒肿史的麦粒肿患者45例(45眼)称麦粒肿组。每位患者采取活体激光共聚焦显微镜观察患眼睑缘蠕形螨感染情况,上下睑缘选取累及所在位置8个毛囊、8个睑板腺。以蠕形螨检出≥3只为阳性、1≤蠕形螨<3只为可疑阳性、未检出为阴性。结果 活体激光共聚焦显微镜下,麦粒肿组和霰粒肿组蠕形螨感染阳性率分别为73.30%(33眼)、44.44%(20眼),可疑阳性率为31.11%(14眼)、11.10%(5眼),阴性率为15.60%(7眼)、24.44%(11眼);麦粒肿组阳性感染率明显高于霰粒肿组,差异具有统计学意义(P=0.013)。结论 与霰粒肿患者相比,麦粒肿患者的蠕形螨感染率更高,蠕形螨感染可能亦是麦粒肿发生的致病因素之一。

反射式共聚焦激光扫描显微镜在会阴色素减退性疾病中的应用

目的探讨反射式共聚焦激光扫描显微镜(reflectance confocal microscopy,RCM)在会阴色素减退性疾病中的应用价值。方法回顾性分析2018年1月—2021年12月就诊于新疆维吾尔自治区人民医院皮肤科37例患者会阴色素减退性疾病的临床、RCM及组织病理学特征。结果37例患者中白癜风15例,硬化性苔藓13例,无色素痣2例,神经性皮炎4例,皮脂腺异位1例,非特异性炎症后色素减退2例。37例患者的皮损在RCM检测的同一部位进行组织病理检查,诊断均符合RCM。结论RCM有助于会阴色素减退性疾病的诊断及鉴别诊断,对白癜风及硬化性苔藓的分期也有辅助作用。

激光扫描共聚焦显微镜辅助诊断诺卡菌性角膜炎1例

患者,女,57岁,因无明显诱因出现右眼异物感、视力下降1个月余,于2020年1月至成都东区爱尔眼科医院就诊后收治入院。否认糖尿病病史。患者曾于外院诊断为角膜炎,于10 d前在外院行角膜激光扫描共聚焦显微镜检查,报告发现菌丝,给予常规抗细菌治疗无效转至本院就诊。眼科检查:视力右眼0.02(-2.00 DS/-0.50 DC×90°=0.15),左眼0.08(-3.50 DS/-2.00 DC×90°=1.0);右眼眼压12.4 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),左眼眼压15.9 mmHg;右眼结膜混合充血(+),角膜中央瞳孔区可见一直径约2 mm灰白色圆形浸润灶,溃疡达浅基质层,溃疡底部较清洁,可见2个灰白色隆起针尖状病变(图1A),角膜中央直径2 mm荧光素钠染色阳性(图1B),右眼KP(-),Tyndall征(-),晶状体透明,玻璃体和视网膜未见明显异常。左眼前后节均未见明显异常。患者空腹血糖12.38 mmol/L。入院后立即行角膜刮片细胞学检查和细菌、真菌微生物培养,结果均为阴性。激光扫描共聚焦显微镜(HRT3,德国海德堡公司)检查在角膜浅基质层可见纤细分支、略微弯曲的高反光丝状结构,初次报告为“菌丝”(图2)。

共聚焦显微成像系统P9000图像质量评价临床研究

目的评价共聚焦显微成像系统P9000检测人体消化道相关组织的有效性和安全性。方法选取2021年8月至2022年6月在北京中医药大学东方医院和山东大学齐鲁医院行内镜检查的96例患者为研究对象。94例受试者纳入全分析集(Full Analysis Set,FAS),90例患者纳入符合方案集(Per Protocol Set,PPS)。通过多中心、随机、自身对照研究,统计共聚焦显微成像系统P9000与国际公认的Cellvizio®系统检测人体消化道相关组织的图像质量评分一致性和95%CI,以及两组的操作时间和不良反应发生情况。结果FAS和PPS两款器械图像质量评分一致性和95%CI分别为92.55%(87.25%~97.86%)和92.22%(86.69%~97.76%),两者95%CI下限均大于目标值84.6%;两组器械操作时间相当,差异无统计学意义(P>0.05);两组均无设备导致的不良反应发生。结论共聚焦显微成像系统P9000的临床使用有效性和安全性达到了设计要求,值得临床推广应用。

激光共聚焦显微镜测量表面粗糙度的探究

介绍了利用激光共聚焦显微镜对不同粗糙度标准样块表面进行粗糙度测量时,各试验参数对测量结果的影响.对于标准样块,测得的面粗糙度(Sa)符合测量要求(示值误差≤5%),最终确定合理的试验参数.方法不但具有非接触、高分辨率、测量速度快的特点,同时可以获得被测表面的三维形貌,可以更加直观的对表面进行评价,使激光共聚焦显微镜能够更好的应用于工业材料表面轮廓分析领域.

尼康共聚焦显微镜使用的大数据分析

激光共聚焦显微镜是目前最精密的光学成像仪器,是生命领域重要的研究工具。兰州大学生命科学研究实验中心的尼康共聚焦显微镜两年多时间工作了1万多小时,获取了大量的观测数据。对使用记录的分析表明,仪器在每天上午9点到晚上22点处于饱和工作状态,只有在寒假期间有所降低,说明了全天候开放使用的必要性。观测结果分析得到了很多有价值的信息,例如,488 nm和561 nm激光器使用率都超过了三分之一,单激光和双激光观测占比分别是72%和24%,高灵敏检测通道使用率接近90%等。综合这些信息,可以为共聚焦显微镜的管理和培训提供科学的依据。

激光扫描共聚焦显微分析技术表征页岩亚微米级孔隙中的含油性——以准噶尔盆地芦草沟组页岩为例

亚微米级孔隙及其含油性是页岩油勘探开发所需的重要信息。为应用激光扫描共聚焦显微镜有效观测亚微米级孔隙的含油性,修改了激光扫描共聚焦显微镜主分光器和检测器的前置滤光片配置,使之能较好地进行反射光和荧光联合扫描,消除矿物所发荧光的干扰,实现了亚微米级孔隙及其含油性的精确观测。该方法在准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油研究中进行了应用,发现了大量的亚微米级含油孔隙;页岩油多呈不规则形状、斑块状和星点状。这套页岩的有机质成熟度Ro为0.6%~1.1%,平均约为0.9%,但轻、重质组分的分布具有显著的非均一性,不完全受成熟度控制。在有些部位,轻质组分含量及其与重质组分的比值均较高,但在成熟度相近甚至稍高的邻近部位,却存在以重质组分为主的情况。页岩层系内部的油气运移也是一个重要的控制因素。页岩中的轻质和重质组分的观测与分布规律研究,对于页岩油勘探开发十分重要,激光扫描共聚焦显微新技术可成为重要的观测手段。

高内涵分析系统联合激光扫描共聚焦显微镜观察细胞间隧道纳米管

目的隧道纳米管(tunneling nanotubes,TNTs)是存在于细胞间的膜管样结构,具有直接且远距离的生物信息交换功能。TNTs因结构易破坏、存在时间短以及形成后不稳定,故观察其动态形成与功能存在一定难度。而本研究采用高内涵分析系统(HCA)联合激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)尝试观察TNTs形成的动态过程及其对囊泡物质的转运功能。方法荧光探针标记人肺腺癌A549及顺铂耐药A549/DDP细胞,分别利用HCA观察TNTs形成过程、LSCM观察TNTs三维结构、HCA联合LSCM分析TNTs囊泡物质转运功能。结果同种肿瘤细胞(A549或A549/DDP)间、不同亚型肿瘤细胞(A549与A549/DDP)间均可形成TNTs结构;与A549细胞相比,A549/DDP细胞间TNTs结构长且粗、形成指数高(A549和A549/DDP细胞TNTs长度、直径和形成指数分别为14.71μm、2.27μm、4和25.44μm、2.59μm、11);肿瘤细胞间通过细胞接触-膜融合-细胞反向易位-胞膜融合区拉长变细,以及细胞膜凸起-膜凸起丝状伪足样拉长-膜凸起与其他细胞膜/膜凸起融合两种方式形成TNTs;TNTs囊泡转运功能具有双向性,囊泡转运速率及数量因转运阶段和供体细胞不同而存在差异,A549/DDP细胞向A549细胞进行囊泡转运过程中表现为囊泡转运速率初始快、末期慢,A549作为供体细胞向受体A549/DDP细胞转运的囊泡数量和比例高于A549/DDP作为供体细胞的反向转运。结论HCA联合LSCM可有效观察、分析TNTs动态形成过程及囊泡物质转运功能。

激光共聚焦显微法测定面团面筋网络结构的影响因素

【目的】面团样品切片、混合染色剂浓度以及染色时间是激光共聚焦显微镜测定面团面筋网络结构的关键影响因素。本研究旨在分析这些因素对面团面筋网络结构测定结果的影响规律,进而优化出最佳的切片厚度和染色条件,为面团面筋网络结构及面制品品质高质量研究提供技术支撑。【方法】选取面筋筋力不同的两个小麦品种郑麦366(Z366)和小偃22(X22)为试验材料,磨粉制作成面团,并分别冷冻0 d和1 d;用冷冻切片机将面团分别切成10、14和20μm厚度的薄片,并配制不同浓度罗丹明B(RDB)和异硫氰酸荧光素(FITC)混合染液,分别染色1、10和20 min,分析这些因素对激光共聚焦显微法(CLSM)测定面团面筋网络结构的影响。【结果】切片厚度为10μm时,郑麦366(Z366)和小偃22(X22)面团的面筋网络结构均最清晰,且在此切片厚度下,两个品种冷冻0 d和冷冻1 d的面团面筋网络结构之间的差异均最显著(P<0.01)。染色条件研究结果表明,低浓度染色剂(0.001%+0.01%)染色时间越长,面筋蛋白网络结构呈现越清晰;高浓度染色剂(0.025%+0.25%)在染色1 min时,面筋网络结构呈现最佳,染色10 min时,面筋网络结构最差。【结论】面团切片厚度10μm,不同筋力和不同冷冻处理的面团网络结构差异最大,即面筋网络结构区分效果最明显;在此切片厚度条件下,当不考虑时间成本时,运用低浓度混合染色剂染色20 min面筋网络结构呈现效果最佳;当需要节省时间并观察淀粉颗粒细微结构时,使用高浓度染色剂染色1 min效果最好。

活体激光扫描共聚焦显微镜在睑缘蠕形螨检查中的应用

目的 对比活体激光扫描共聚焦显微镜(IVCM)与传统的光学显微镜对睑缘蠕形螨的检出阳性率,评价其临床应用价值。方法 收集2020年10月—2021年2月期间就诊于中国中医科学院西苑医院眼科门诊的患者93例(186只眼)。对同一患者分别使用IVCM法与光学显微镜法检测蠕形螨感染情况,记录不同方法检测出的蠕形螨的阳性率、漏诊率和检出蠕形螨数量的分布情况,比较光学显微镜检查法检测上、下睑缘的检出率。结果 (1)阳性率:2种方法检测蠕形螨均为阴性的患者8例(8.60%)。IVCM检测阳性83例(89.25%),高于光学显微镜检测阳性的56例(60.22%),差异有统计学意义(χ^(2)=20.755,P=0.000)。(2)上、下睑缘检出蠕形螨阳性率:光学显微镜法检出上、下睑蠕形螨均为阳性或均为阴性的患者84例(90.32%),不一致的患者9例(9.68%)。(3)漏诊率:IVCM法漏诊3例(3.23%),低于光学显微镜法漏诊24例(25.81%),差异有统计学意义(χ^(2)=19.107,P=0.000)。(4)蠕形螨数量的分布情况:2种检查方法检xu出不同数量蠕形螨的分布情况比较,差异有统计学意义(χ^(2)=42.809,P=0.000);对于同一患者IVCM法计数结果高于光学显微镜法2倍以上的患者达73例(86.90%)。结论 与传统光学显微镜法比较,IVCM对睑缘蠕形螨的检出的阳性率更高,漏诊率更低,定量更为准确,具有一定的临床应用价值。

超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜的成像技术与应用

超高分辨率激光扫描共聚焦显微镜在生命科学研究领域中的应用日益广泛。该文以Zeiss LSM 880 Airyscan with STEDYCON超分辨率激光共聚焦显微镜为例,介绍了Airyscan技术和基于受激发射现象的超分辨技术(STED)的原理、应用和参数设置,以期能够为科研工作者究竟采用哪种模式进行图像采集提供参考,以获得最佳的成像效果。

针孔参数优化对激光扫描共聚焦显微镜荧光成像的影响

激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)是一种高分辨率的光学成像仪器,它利用“共轭成像”原理,获得的图片质量远超于普通荧光显微镜。LSCM有两组功能不同的针孔,即照明针孔和探测针孔,这是实现“共轭成像”的关键。由于照明针孔的大小和位置一般是固定的,LSCM主要通过调节探测针孔的大小来获得高质量的成像图片。然而,很多使用者对于LSCM中针孔大小与荧光成像质量的关联缺乏了解。因此,本文阐述了针孔在LSCM中的作用原理及其与显微镜分辨率的关系,并通过小鼠脊髓腹侧白质中的免疫荧光成像分析,发现针孔参数优化对提高LSCM荧光成像质量具有显著影响。这一发现将为LSCM成像分析提供重要参考。