模式生物研究

模式生物是研究人员用来研究特定生物学过程的物种。 它们具有与人类相似的遗传特征,通常用于遗传学、发育生物学和神经科学等研究领域。  选择模式生物的原因通常是它们在实验室环境中易于保持和繁殖、生成周期短,或能够产生突变体来研究某些性状或疾病。 


模式生物能够让人们从细胞、组织、器官和系统层面深入了解生物系统。 模式生物分为多种类型,它们的复杂性和用途各不相同。 简单的小生物体(如酵母)通常用于研究人类癌症中的基因突变,而果蝇(黑腹果蝇)和斑马鱼(Danio rerio)则是研究遗传学和疾病发展的理想之选。 小鼠模型也广泛用于生物医学研究,有助于研究疾病的进展和新药的开发。


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徕卡显微系统: 模式生物成像

徕卡显微系统提供灵活的成像系统,从总体概览到微小细节,助您加深对模式生物的理解。


徕卡显微系统提供创新的显微成像解决方案,可实现最佳的图像质量。 这些解决方案也适用于大型和复杂的样本(如模式生物),并且包括筛选和操控的平台。


Cerebral cortex and hippocampus of adult Thy1-YFP-H mouse brain slice cleared with SeeDB2G. Images courtesy of Dr. Meng-Tsen Ke and Dr. Takeshi Imai, RIKEN Center , Kobe, Japan

模式生物研究中的显微成像

模式生物在大多数情况下具有大型、复杂且密度大等特性,这可能是一大挑战。 因此,显微镜系统必须具有足够的灵活性才能支持这些样本的研究。 传统上,有几种显微成像技术是模式生物研究所必需的,其中包括可对斑马鱼等样本进行宏观分析和操作的立体显微镜,以及对大的活生物体进行深度成像的多光子显微镜等。 

对于这些较厚的样本,共聚焦显微镜是理想的成像工具,可以观察到深处的细节并避免出现非焦面信号。 但是,它通常也会构成多种挑战,例如速度慢以及激光强度过高导致的光漂白。

对这种光敏样本进行 3D 成像时,光片显微成像等创新技术由于光毒性低而变得越来越重要。


模式生物成像方面的挑战

涉及模式生物的研究工作种类繁多,因此,使用显微成像技术时遇到的挑战不仅取决于它们是用于动力学研究还是分子事件研究,还取决于所用模式生物的复杂程度,从秀丽隐杆线虫的少量细胞到大型的复杂动物(如小鼠),遇到的挑战各不相同。 

模式生物体成像时遇到的一项常见挑战是通量速度。 由于样本量的原因,成像过程可能包括很长的采集时间和大量图像的分析,才能获得完整的数据集,这在总体上降低了实验效率。 对活体模式生物成像时,采集速度也是一个问题,因为光毒性和光损伤会导致样本的生理机能被破坏,甚至导致细胞或样本死亡。 最后,对样本深层内的点成像时还可能会产生图像伪影和模糊现象。


Zebrafish posterior lateral line primordium migration. Membranes: cyan GFP: Nuclei: magenta, tdTomato. Imaging performed with resonant scanner, Dynamic Signal Enhancement and LIGHTNING. Sample courtesy: Jonas Hartmann, Gilmour Group, EMBL Heidelberg.
DIVE多光子成像的斑马鱼胚胎自发荧光. Lifetime contrast is given by NADH, retinoids and FADH. Excitation: 740nm, emission: 501 – 580 nm. Sample courtesy: Francesco Cutrale, University of Southern California, Los Angeles

STELLARIS 8 DIVE

STELLARIS 8 DIVE(Deep In Vivo Explorer)是首款具有光谱可调检测功能的多光子显微镜。 它为体内深度成像提供了最大的穿透深度和对比度。 使用 SP8 DIVE,您能够在观察的深度和细节之间进行权衡,并通过完美的分色对多个标志物成像。


数字光片

徕卡显微系统的 TCS SP8 DLS(Digital Light Sheet)系统是一个创新的概念,它将光片显微成像技术整合到我们的共聚焦平台中。 DLS 将弱光照明与高速采集相结合,让您可以在三维空间中长时间观察快速的重复性或间歇性的生物过程。 例如,您可以长时间跟踪敏感生物(例如果蝇胚胎)的发育过程,以 3D 形式实时了解组织和器官如何形成。


Video of zebrafish larva (1x Plan APO objective, zoom factor 11:1, 18 z-slice stack, circa 300 µm z-depth) where green (kdrl:GFP) shows angiogenisis and red (GATA1:dsRed) the red blood cells and platelets. Courtesy of Dr. Almary Guerra and Prof. Dr. Didier Stainier, Max Planck Institute for Heart and Lung Research, Bad Nauheim, Germany.

THUNDER Imager Model Organism

THUNDER Imager Model Organism可以快速方便地对整个生物体进行 3D 探索,有助发育生物学或分子生物学研究。 由于采用了Computational Clearing技术,您的图像可以呈现最细微的结构细节。 不会出现离焦模糊的图像,同时保持徕卡立体显微镜特有的性能和易用性。

THUNDER Imager Model Organism是研究果蝇、秀丽隐杆线虫、斑马鱼、植物和小鼠等生物体的最佳仪器。 只需一台设备即可对您的样本进行扫描、定位和成像。 简化您的工作流程,从总体概览到微小细节,详细研究模式生物。


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