彩色玻片打号机

纳米载玻片为无染色细胞分析提供了一条清晰的途径。图1 一种新的显微镜载玻片可以转换介电常数的微妙变化，显示引人注目的颜色对比度澳大利亚的研究人员开发了一种显微镜载玻片，可以通过“揭示”癌细胞的颜色来改善癌症诊断。由澳大利亚的拉筹伯大学（La Trobe University ）高级分子成像研究委员会卓越中心的布莱恩阿贝（Brian Abbey）教授及其同事首创的所谓纳米载玻片（NanoMslide），是一种等离子体活性的显微镜载玻片，可以将样品介电常数的细微变化转化为鲜明的颜色对比。阿贝和他的同事已经使用纳米载玻片在组织中辨别癌细胞，其灵敏度优于一些用于临界诊断的商业生物标志物。正如研究人员在《自然》（Nature）杂志上报道的那样：“这项技术的广泛应用以及它与标准实验室工作流程的结合，可能会证明其应用范围远远超出组织诊断。” 几十年来，研究人员已经知道，由于细胞内蛋白质分布和整体形状的差异等因素，癌细胞倾向于以不同于健康细胞的方式与光相互作用。虽然在生物成像过程中，通常会将染色剂和染料添加到透明的生物样品中，以生成彩色图像，但这些染料往往会改变样品的性质。考虑到这些点，阿贝和同事使用最新的纳米制作技术，来创建一个可以操纵光线和“添加”颜色的等离子体主动显微镜载玻片。图2载玻片在玻璃表面结合了几层精细印刷的金属，以操纵光与细胞的相互作用。结果是在显微镜下观察组织时，大大增强的对比度纳米制剂在墨尔本纳米制造中心（MCN）制作，该中心是澳大利亚国家制造设施（ANFF）的一部分。正如阿贝所强调的：“通过开发一种特殊的纳米涂层，我们改进了普通显微镜载玻片的表面，并将其转化为一个巨大的传感器。”他补充道：“真正引人注目的是，传感器的结构只有几百纳米宽，但在几十厘米或更大的范围内重复的精度惊人。”当样品放置在载玻片上，通过可见光激活载玻片时，就将介电常数转变为颜色对比度的变化。正如阿贝及其同事在《自然》杂志上所写：“非凡的光学对比度涉及光与金属表面自由电子集体振荡的共振相互作用，称为表面等离子体激元。”当透射光通过载玻片上的一组波长光阑时（载玻片与薄电介质试样接触），光谱发生了变化。当使用标准透射亮场显微镜对样品进行成像时，这会导致与局部样品厚度和/或介电常数相关的空间分辨颜色分布，从而产生显著的颜色对比效果。图3 使用纳米载玻片来观察未染色的癌组织。 [拉筹伯大学]根据阿贝的说法，这可能意味着很难通过等离子体增强的颜色对比度在可见光透射图像中清楚地看到光学透明样品中的特征。他说：“纳米载玻片使组织呈现出美丽的全彩对比，使得在一张玻片上更容易区分多种类型的细胞。”。研究人员利用小鼠模型和患者组织，与乳腺癌病理学家一起测试了他们的纳米载玻片。在小鼠模型中，研究人员确信从样本中看到的一些表明癌细胞的特定颜色。在对患者组织进行更复杂的病理学评估时，纳米载玻片也表现强劲，优于一些商业生物标记物，这些标记物被用作边界诊断的辅助手段。“这是我第一次看到癌细胞突然出现在我面前，”艾比的同事、彼得麦克卡勒姆癌症中心的贝琳达帕克（Belinda Parker）教授说。她补充道：“我们所做的只是取一段乳腺癌组织，放在载玻片上，在传统光学显微镜下观察。我们可以很容易地将癌细胞与周围的正常组织区分开来。”。“这张幻灯片还将乳腺癌与其他非癌性异常区分开来，这对早期癌症诊断有很大的希望。”研究人员现在也在测试他们的液体活组织切片载玻片，并希望扩大生产，这将使他们能够探索进一步的应用，并生产出进一步临床验证所需的载玻片数量。阿贝说：“这项技术也可能对不断增长的数字病理学空间产生巨大的好处，在那里，纳米载玻片产生的鲜艳色彩可以帮助开发下一代人工智能算法来识别疾病的迹象。”。该项研究发表在《自然》杂志上。符斌 供稿

在生物和医学研究中，癌变组织和正常组织样品不进行特殊处理时，在标准光学显微镜下无法直接区分，通常被研究的生物材料需要被染色以揭示其秘密，但这样可能会改变样本的特性导致误诊。　　最近，澳大利亚拉筹伯大学的Belinda S. Parker副教授和Brian Abbey教授及其团队开发出一种新的显微镜载玻片，避开了这个问题，他们用这种新型载玻片成功区分了正常的上皮组织、癌前组织和乳腺癌组织。这一发明无疑是为医生提供了一把“照妖镜”，让癌变组织无所遁形。　　相关研究结果发表在2021年10月7日的Nature期刊上，论文标题为“Colorimetric histology using plasmonically active microscope slides”。　　近几年，拉筹伯大学的Abbey教授和Eugeniu Balaur博士共同开发并研究了这项技术。正如Abbey所说，“现在一般通过对生物组织/细胞的染色标记使其在显微镜下可以更好的观察。然而，如果要在组织中检测癌细胞，只有染色标记是远远不够的，这也是癌症早期不易发现而被误诊的原因。近几年纳米生物技术飞速发展，我们可以通过控制生物组织与光的相互作用，把这种相互作用的差异转变成不同的颜色来区别健康和不健康的组织。纳米载玻片技术让组织观察变得想观看彩色电视一样，而以前，只能是黑白电视。”　　在大自然的漫长的进化过程中，出现了各种色彩的有趣的生物，比如颜色靓丽的蝴蝶、善于伪装的章鱼等等。这是因为它们体壁上有极薄的蜡层、刻点、沟缝或鳞片等细微结构，使光波发生折射、漫反射、衍射或干涉而产生的各种颜色。　　典型的自然生物光子纳米结构：(A)芙蓉和郁金香属物种中的一维光栅30 (B)昆虫、鸟类、鱼类、植物叶、浆果、藻类等存在的一维周期性多层膜 (C)在蝶和某些闪光的植物叶子 (D)一些夜间昆虫带有2D光栅，抗反射和自我清洁 (E)某些海洋生物的彩虹色的毛发 (F)昆虫表面的的球体的固体材料产生的彩虹色 (G)逆蛋白石类似的纳米结构生成的蝴蝶的彩虹色。　　图注：以自然为师，通过仿生结构，在实验中改变微观结构的周期性的排列距离和偏振角就得到了得到不同的列阵颜色。　　在此基础上，Abbey教授和他的团队设计出了一种用于生物组织呈像的纳米载玻片。这种纳米载玻片包括了普通载玻片基底、纳米涂层以及超薄保护层。其中，纳米涂层具有470-550 nm可见光范围内的列阵结构。超薄保护层是为了保护整个纳米载玻片，以免受到环境的侵袭使其呈像功能更加稳定。当样本组织放在这种载玻片上时，样品局部厚度以及介电常数的改变会导致透射光通过与载玻片微观孔阵列时的光谱的变化。　　简单来说，样品可以改变纳米载玻片的微观结构从而导致透过的光谱的差异。在观察纳米载玻片上的样品时就产生了明显的色差效应，最终使我们观察到了不同的颜色。　　图注：概念设计及基本原理。由于介电常数的突变，样品表面出现了不连续现象。树脂覆盖了图像的底部三分之二，标记为“样品”，而图像的顶部是裸露的，标记为“空气” 红色虚线表示两者之间的边界。下面，SPP谐振模式的波长对局部介电常数非常敏感。　　“照妖镜”有了，那它的效果是否会如研发团队所愿，还要看看实际应用的效果。研发团队为了能清晰地观察到乳腺癌发生发展的各个不同阶段，它们选择了一种自发性乳腺癌的动物模型MMTV-PyMT小鼠，这是研究早期乳腺癌中的细胞变化的最佳选择。正如所愿，在实验中，这种纳米载玻片成功地通过颜色差异对健康组织和非健康组织做出区别，这种区别与传统染色标记法的结果一致而且更加优秀。　　图注：健康(上)和癌变(下)组织的特征以及不同位置的光谱强度的变化。　　(图注：通过组织病理学评估的区域绘制成亮度与色调的函数)　　在应用过程中，研究团队还发现了一个重要的现象。在同一个体中，健康细胞与癌变细胞的交界并不明显，存在一个互相重叠的区域。也就是说，同一个体的健康细胞具有癌变的趋势，最终基本上会发展成侵袭前和侵袭性肿瘤。而这些状况与对照样本(正常小鼠)的组织基本不重叠。通俗来说，这种纳米载玻片具有癌症早期的预测诊断能力。　　研究者们制作了连续切片并使用细胞角蛋白5/6(CK5/6)和雌激素受体(ER)作为标记物来对比纳米载玻片和传统染色技术对UDH和DCIS的区分效果。实验结果显示，对比UDH，DICS纳米载玻片样本中的颜色明显增加，纳米载玻片与CK5/6和ER对组织的呈像变化趋势的变化是一致的，然而，纳米载玻片样本中的对比度明显更强，颜色也更深。这体现了纳米载玻片的可靠性和对传统技术的提升。　　图注：纳米玻片和常规染色图像对健康(左)、浸润性(右)乳腺癌组织的显像对比。比较不同组织使用四种不同的技术处理对比:纳米玻片、H&E染色、CK 5/6和ER染色(下)。　　图注：DCIS病变中纳米玻片染色增加，与CK 5/6和ER表达的变化相一致。　　纳米载玻片技术是生物组织呈像的一次技术革新，使医生和研究者摆脱了不清楚的黑白呈像图片，拥有了彩色呈像技术且可以更有效地观察到潜在癌变细胞，这大大提高了早期癌症治疗的效率。有朝一日，让医生人手一面“照妖镜”，把潜伏的“妖怪”全都揪出来!就算孙大圣来了，估计也会佩服。这就是科学的力量!

导读显微镜玻片做不好，哎呀，心痛！怎么办？实验技能小课堂开课了！！✨今天小编给大家总结了显微镜玻片的不同制作方法，希望能和大家一起渡过难关。 01涂片法 涂片材料有单细胞生物、小型藻类、血液、细菌培养液、动植物的疏松组织等。涂片时应注意：（1）载玻片要持平。（2）涂层须均匀且薄。（3）固定，可用化学固定剂或干燥法（细菌）固定。（4）染色，染色液要盖住全部涂面。（5）冲洗，用吸水纸吸干或烤干。（6）封片。 02压片法 将生物材料置于载玻片和盖片之间，施加一定压力，将组织细胞压散的一种制片方法，一般过程：（1）取材。（2）固定：取材后立即压片观察，可不作单独固定处理；取材后不立即视察，可将材料用固定液固定。（3）离析：对细胞团用水解分离液处理。（4）染色。（5）压片：将材料放在载玻片上，加一滴清水或染液，盖上盖玻片用拇指轻轻压片。（6）观察。 03切片法 观察机体各部的微细结构时常用，其中以石蜡切片最为常见。其制备程序大致如下:（1）取材与固定:取得新鲜材料后，切成适当的小块立即投入固定剂中进行固定。（2）脱水、透明与包埋:把固定好的材料的水分脱掉，经透明处理后，再浸入已融化的石蜡中进行浸透、包埋。（3）切片与染色:用切片机切成薄片，贴于载玻片上。脱蜡后进行染色。（4）封固:滴加中性树胶和盖片进行封固备用。