鈣離子成像,解密細胞間重要工具
鈣離子成像技術(shù)是一種調查鈣離子動(dòng)態(tài)變化的生物學(xué)工具,它可以對生物體內特定細胞、組織、器官或整個(gè)生物體的活動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、定量的檢測和分析。它主要應用于神經(jīng)科學(xué)、心血管病學(xué)、腫瘤學(xué)等領(lǐng)域研究,是解密細胞間相互作用的重要工具之一。
鈣離子成像技術(shù)的實(shí)現主要依靠光學(xué)顯微鏡和熒光指示劑。熒光指示劑是一種在細胞中特異性標識鈣離子的有機分子,其結構使其能夠與鈣離子結合,從而使它們的熒光特性發(fā)生變化。這種熒光變化可以被光學(xué)顯微鏡所檢測及記錄,從而獲得相應的圖像和數據。目前,常用的熒光指示劑主要包括氫化熒光素(Fura-2)、甲氧基苯基二(2-氨基-5-甲基)吡咯烷磺酸酯(AM-)和脂質(zhì)體載體熒光指示劑等。
在制備熒光指示劑的過(guò)程中,科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年的研究,不斷地改進(jìn)熒光指示劑的熒光特性和化學(xué)結構,從而使熒光指示劑具有更高的選擇性和靈敏度。例如,組合利用 Fura-2 和 Ara-C(一種細胞**),可以實(shí)現對細胞周期不同階段鈣離子動(dòng)態(tài)變化的監測;使用**造型的脂質(zhì)體熒光指示劑則可以實(shí)現對細胞信號轉導路線(xiàn)的研究。
鈣離子成像技術(shù)的應用非常廣泛,既可以在體內操作,也可以在體外使用。例如,鈣離子成像技術(shù)可以在發(fā)育和修復過(guò)程中探測骨骼形成的重要角色;在神經(jīng)學(xué)中用于研究神經(jīng)元的激發(fā)、傳導和突觸可塑性等方面;在腫瘤學(xué)中可以量化遠程轉移的鈣信號等,從而對腫瘤期間的獲得性耐藥性進(jìn)行研究。





