【摘要】 在这里，我们提出了一种本地组织超微结构成像的替代方法，它使用相对简单和普遍存在的实验室装置，低温恒温器和原子力显微镜(AFM) ，并提供定量形态学数据，而不需要随后的计算密集型图像分析。

许多结缔组织的功能取决于其组分细胞外间质(ECM)组件的超分子结构。虽然电子显微镜检查法(EM)对我们了解这些组织的超微结构作出了巨大贡献，但常规的 EM 方法在样本制备过程中，由于苛刻的化学固定和染色方式，以及在通过电子束相互作用成像过程中，不可逆地使生物分子变性[1]。

 

在某种程度上，这些局限性通过低温电镜方法得到了解决，这种方法保留了天然组织结构，并能提供详细的3D 信息。然而，在玻璃体冰中冷冻组织的技术挑战以及由此产生的低电子剂量图像的低信噪比要求使用高度专业化的装置和分析策略。

 

在这里，我们提出了一种本地组织超微结构成像的替代方法，它使用相对简单和普遍存在的实验室装置，低温恒温器和原子力显微镜(AFM) ，并提供定量形态学数据，而不需要随后的计算密集型图像分析。

 

原子力显微镜是记录探针和表面之间相互作用的大型扫描探针显微镜系列的成员。除了允许具有高信噪比的定量，高分辨率，非破坏性成像之外，该仪器可以独特地在生理上适当的溶液条件下操作并直接操纵生物结构。因此，这些显微镜在生物科学中的应用越来越广泛。

 

尽管偶尔被用来表征相对僵硬的骨骼组织的形态，冷冻蚀刻的组织复制品和水合组织; 该技术很少直接应用于薄组织切片。在已经报道了生物组织切片的原子力显微镜下，组织已经暴露于固定和包埋程序[2]。

 

然而，这种化学固定方案对蛋白质结构的影响在20世纪50年代初被认识到，并在最近的大量组织样品的 AFM 研究中得到证实。因此，目前在免疫细胞化学研究中广泛使用的组织冷冻和冷冻切片被开发用于防止蛋白质变性和结构形态的大规模改变。

 

在这里，我们采用这些低温保存方法来准备组织的无损原子力显微镜成像。

 

  • Ruprecht, J. Nield,Determining the structure of biological macromolecules by transmission electron microscopy, single particle analysis and 3D reconstruction,Prog. Biophys. Mol. Biol., 75 (2001), pp. 121-164
  • H. Li, T. Ji, J. Hu, J.L. Sun,Optimization of specimen preparation of thin cell section for AFM observation,Ultramicroscopy, 108 (2008), pp. 826-831

 

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