無標(biāo)記快速光學(xué)檢測老年斑三維分布的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于包括以下步驟：(1)、首先將所檢測的組織或器官放入低溫環(huán)境進(jìn)行冷凍，使其發(fā)硬；(2)、將冷凍后的組織或器官固定到能對組織進(jìn)行機(jī)械加工的低溫環(huán)境中，通過機(jī)械加工加工出組織切片或平整斷面；(3)、使用光電探測方法探測上述組織切片或平整斷面的自發(fā)熒光信號，獲得老年斑的位置分布信息；(4)、重復(fù)(2)和(3)步驟，直至整個(gè)組織或器官數(shù)據(jù)獲取完全，獲得老年斑三維分布信息。本發(fā)明方法從準(zhǔn)備樣品到成像獲取老年斑分布信息，整個(gè)過程相對于傳統(tǒng)方法顯著縮短時(shí)間；利用該方法可以獲得老年斑分布的完整三維信息。
【專利說明】無標(biāo)記快速光學(xué)檢測老年斑三維分布的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)探測領(lǐng)域，具體涉及一種基于低溫光學(xué)成像技術(shù)的老年斑分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]老年斑(senile plaque)的大量產(chǎn)生是阿茲海默癥、唐氏綜合癥等神經(jīng)退行性疾病常見的病理特征之一。老年斑的形成更是阿爾茲海默癥的一個(gè)重要評判標(biāo)準(zhǔn)。老年斑在腦中分布的范圍和密度特征隨病情的發(fā)展而變化。因此老年斑的檢測對于揭示這些退行性疾病發(fā)病機(jī)理，推動(dòng)疾病的診斷與治療有重要意義。
[0003]現(xiàn)有老年斑的檢測手段主要是基于離體腦片的銀浸染、免疫組化染色、免疫熒光染色等方法。這些方法通過將腦片浸入染色液，使老年斑進(jìn)行外源性的特異性標(biāo)記，再利用光學(xué)成像技術(shù)獲得老年斑在整個(gè)腦片的分布信息。這些染色方法存在以下幾個(gè)缺點(diǎn):一是需要使用外源性染料進(jìn)行顯影，無法確保所有的老年斑都能準(zhǔn)確標(biāo)記上；二是染色流程操作和試劑的選擇很大程度上決定了實(shí)驗(yàn)效果，但其易受人為因素影響而導(dǎo)致結(jié)果的不準(zhǔn)確性；三是染色時(shí)間較長，從組織離體到獲取分布結(jié)果需要經(jīng)歷多次操作，耗時(shí)以天計(jì)。四是腦片染色后的收縮率存在差異使得相鄰腦片間的信息無法精確配準(zhǔn)，導(dǎo)致無法獲得大體積樣本的老年斑分布完整三維信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有老年斑檢測手段需要使用外源性染料，結(jié)果人為因素依賴性強(qiáng)，數(shù)據(jù)獲取耗時(shí)長以及無法獲得老年斑分布的完整三維信息等缺點(diǎn)，而提供一種對組織或器官中的老年斑三維分布信息進(jìn)行無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法。
[0005]無標(biāo)記快速光學(xué)檢測老年斑三維分布的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0006](I)、首先將所檢測的組織或器官放入低溫環(huán)境進(jìn)行冷凍，使其發(fā)硬；
[0007](2)、將冷凍后的組織或器官固定到能對組織進(jìn)行機(jī)械加工的低溫環(huán)境中，通過機(jī)械加工加工出組織切片或平整斷面；
[0008](3)、使用光電探測方法探測上述組織切片或平整斷面的自發(fā)熒光信號，獲得老年斑的位置分布信息；
[0009](4)、重復(fù)(2)和(3)步驟，直至整個(gè)組織或器官數(shù)據(jù)獲取完全，獲得老年斑三維分布信息。
[0010]進(jìn)一步地，所述組織或器官既是原位狀態(tài)或離體狀態(tài)。
[0011]進(jìn)一步地，所述低溫環(huán)境是制冷劑提供的低溫環(huán)境或是冰柜低溫器具提供的低溫環(huán)境。
[0012]進(jìn)一步地，所述將組織固定到可對組織進(jìn)行機(jī)械加工的低溫環(huán)境的固定方式為包埋固定。
[0013]進(jìn)一步地，所述機(jī)械加工方式是指對生物組織進(jìn)行切片的加工方式，或是對生物組織進(jìn)行銑削的方式。
[0014]進(jìn)一步地，所述通過光電探測方法探測自發(fā)熒光信號的步驟具體為:通過光致發(fā)光技術(shù)激發(fā)所述平整斷面或組織切片的生物組織自發(fā)熒光信號，由于通過特定的波長設(shè)置，自發(fā)熒光信號標(biāo)示老年斑的位置，利用常規(guī)光學(xué)成像技術(shù)的掃描成像或面陣成像，獲取平整斷面或組織切片的自發(fā)熒光信號，從而獲得老年斑的位置分布信息。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):采用組織自發(fā)熒光信號來表征老年斑所在位置，無需使用外源性染料進(jìn)行標(biāo)記；避免了傳統(tǒng)組織學(xué)觀測手段易受人為因素影響的缺陷；該方法從準(zhǔn)備樣品到成像獲取老年斑分布信息，整個(gè)過程相對于傳統(tǒng)方法顯著縮短時(shí)間；利用該方法可以獲得老年斑分布的完整三維信息。

【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明提供一種快速獲取全腦老年斑三維完整信息的方法，首先使待檢測的組織或器官處于原位狀態(tài)或者離體狀態(tài)，然后將組織或器官包埋固定，經(jīng)過機(jī)械加工后利用光電探測方法獲取其老年斑分布信息，如此反復(fù)機(jī)械加工和光電探測操作以得到組織或器官的三維老年斑分布信息。
[0017]使待檢測的組織或器官處于原位狀態(tài)的具體方法是待檢測的組織或器官處于在體狀態(tài)時(shí)，即將其冷凍固定在動(dòng)物體內(nèi)原來的位置。使待檢測的組織或器官處于離體狀態(tài)的具體方法是將待檢測的組織或器官先從動(dòng)物體上分離出來，然后只固定該組織或器官。
[0018]包埋固定的具體操作為先將混合均勻的包埋劑用液氮進(jìn)行處理，使其到達(dá)乳濁狀態(tài)，此時(shí)此時(shí)將之前固定的組織或器官放入包埋劑中，立即加入液氮使包埋劑快速發(fā)硬，使包埋劑和組織成為一個(gè)整體。
[0019]機(jī)械加工方式可以是銑削加工成平整斷面，也可以是用刀具對樣本進(jìn)行切片加工。銑削加工是指利用銑床對樣品以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行加工，保證銑削出來的斷面平整度滿足成像要求，以便直接對斷面進(jìn)行光電探測。切片加工是指用刀具對樣本進(jìn)行切片，這樣可以對切片進(jìn)行光電探測。
[0020]用光電探測方法獲取老年斑位置信息，這里的光電探測方法是指光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片過濾后，照射到樣品表面激發(fā)出樣品的自發(fā)熒光，自發(fā)熒光再經(jīng)過濾光片過濾后被光電探測器接收。
[0021]實(shí)施例
[0022]1.將一只App/PSl雙轉(zhuǎn)基因阿爾茲海默癥病理模型小鼠麻醉后直接浸入液氮中，使小鼠的大腦發(fā)硬。
[0023]2.將小鼠頭部與身體分離后，先將包埋劑(無水乙醇:甘油:雙蒸水=1:3:6)力口入液氮使其迅速降溫形成冰狀固體然后升溫形成膏狀，繼續(xù)升溫后會(huì)成為一種乳濁液，此時(shí)為包埋的最佳形態(tài)。將之前固定鼠腦放入包埋劑中，立即加入液氮使包埋劑快速發(fā)硬，使包埋劑和鼠腦成為一個(gè)整體。
[0024]3.將固定好的小鼠頭部放在銑床上加工出平整斷面，銑床轉(zhuǎn)速為400r/min。
[0025]4.用汞燈作為光源，經(jīng)中心波長為450nm的濾光片過濾后，垂直照射到鼠腦平整斷面上，鼠腦被激發(fā)出自發(fā)熒光，該自發(fā)熒光再經(jīng)過中心波長為540nm的濾光片過濾后被光電探測器接收，以獲得該斷面老年斑的位置分布信息。
[0026]5.重復(fù)3、4直至將整個(gè)頭部的老年斑信息完全獲取。
[0027]將獲取的信息用計(jì)算機(jī)重建后得出老年斑的完整三維分布信息。
【權(quán)利要求】
1.一種無標(biāo)記快速光學(xué)檢測老年斑三維分布的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)、首先將所檢測的組織或器官放入低溫環(huán)境進(jìn)行冷凍，使其發(fā)硬； (2)、將冷凍后的組織或器官固定到能對組織進(jìn)行機(jī)械加工的低溫環(huán)境中，通過機(jī)械加工加工出組織切片或平整斷面； (3)、使用光電探測方法探測上述組織切片或平整斷面的自發(fā)熒光信號，獲得老年斑的位置分布信息； (4)、重復(fù)(2)和(3)步驟，直至整個(gè)組織或器官數(shù)據(jù)獲取完全，獲得老年斑三維分布信肩、Ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于:所述組織或器官既是原位狀態(tài)或離體狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于:所述低溫環(huán)境是制冷劑提供的低溫環(huán)境或是冰柜低溫器具提供的低溫環(huán)境。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于:所述將組織固定到能對組織進(jìn)行機(jī)械加工的低溫環(huán)境的固定方式為包埋固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于:所述機(jī)械加工是指對生物組織進(jìn)行切片的加工或是對生物組織進(jìn)行銑削。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的老年斑三維分布無標(biāo)記快速光學(xué)檢測方法，其特征在于:所述通過光電探測方法探測自發(fā)熒光信號的步驟具體為:通過光致發(fā)光技術(shù)激發(fā)所述平整斷面或組織切片的生物組織自發(fā)熒光信號，由于通過特定的波長設(shè)置，自發(fā)熒光信號標(biāo)示老年斑的位置，利用常規(guī)光學(xué)成像技術(shù)的掃描成像或面陣成像，獲取平整斷面或組織切片的自發(fā)熒光信號，從而獲得老年斑的位置分布信息。
【文檔編號】G01N21/64GK104374756SQ201410606901
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】駱清銘, 袁菁, 王安樂 申請人:華中科技大學(xué)