Nicolas Baeyens 教授
布鲁塞尔自由大学
能否请您介绍一下您的研究领域?
我是一名心血管生理学家,专门从事组织机械稳态研究,换句话说,研究细胞如何整合机械力来控制组织重塑和结构。
例如,我对异常的血管重塑事件感兴趣,如动静脉畸形或动脉瘤以及心脏纤维化,这是一种具有致命后果的异常瘢痕化过程。我还关注细胞外基质的组成(例如胶原蛋白、纤连蛋白)及其随时间的变化如何影响细胞行为。
值得注意的是,血液本身可以向内皮细胞发送物理信号,因为它在细胞上流动时具有摩擦力,即流体剪切应力。我在博士后期间的大部分时间都在研究细胞如何感知剪切应力、整合它,并根据感知的力进行交流。换句话说,如果力增加或减少,血管会通过促进这一过程的细胞信号级联反应进行重塑。
机械力研究领域中具有挑战性的是,每个刺激中有如此多的参数,需要考虑许多生理变量(例如流动方向、强度、频率),导致不同刺激及其受体的组合非常复杂。
更详细地说,您在生物样本中寻找什么,您的显微镜需求是什么?
当我寻找三维组织中的细胞反应时,我需要非常精确地了解力是如何分布的。除此之外,我需要感知血管是否正常,细胞是保持形状还是被拉伸,基质是否以某种方式受到影响。
“我需要在单细胞水平以及邻近环境中获得精确信息”
这种科学兴趣导致了一种具有大视场的显微镜方法,以观察整个样本中发生的情况。我使用组织、类器官、以3D方式组织的细胞,我必须在其上施加力,为此,理想的配置是正置显微镜。除此之外,物镜的选择也至关重要,因为我想成像的样本通常很厚且很大。由于我研究由动态快速血流产生的力的影响,我需要进行快速成像以进行追踪分析和流体位移测量,以准确绘制流体剪切应力。
能否请您描述一下您的正置显微镜设置以及您可以用它开发的不同生物学应用?
正置显微镜设置围绕 Nikon FN1 显微镜组织,配备 FTP-2000 载物台和 300 微米压电板(ASI)。其背后的想法是为”非传统”样本提供足够的成像空间。在此基础上,我们选择了 Celesta 激光源(Lumencor)和 Prime BSI 相机(Photometrics)。因此,我们获得 18 毫米视场和 7 种不同波长,以及高达 1 kHz 的成像能力。我主要使用水浸物镜。
得益于我在实验室中建立的正置架构,我可以尝试不同的应用:
- 在斑马鱼幼虫中成像红细胞位移和血管重塑
- 在毫流控通道中成像快速荧光珠位移
- 成像快速细胞钙反应
- 使用专用多浸没物镜成像透明化组织(与 Nikon 合作)。
在我的实验室中,许多学生在同一天使用显微镜处理不同的样本,采集参数差异很大。我必须说,CrestOptics 系统与 NIS Elements 软件(Nikon)的组合对所有这些应用都非常有效,允许每个实验之间平滑过渡。
“配备 X-Light V3 的显微镜代表了一个非常多功能的平台,它能够很好地适应我从事的多种应用”
能否请您告诉我们 X-Light V3 共聚焦转盘共聚焦的哪些功能对您的研究有所帮助?
正如我之前提到的,与我之前使用的其他显微镜相比,我非常欣赏 X-Light V3 的高速和大视场。此外,CrestOptics 系统的一个不错的功能是,只需”单击”即可在宽场和转盘共聚焦模式之间切换,而且转盘更换非常简单。我还欣赏系统的可靠性,使我能够轻松重现数据。总而言之,该系统具有许多出色的功能,同时价格实惠。
“最终,您不仅需要一张漂亮的图片来展示,还需要从中提取数据和图表,而这正是我可以用 X-Light V3 做到的”
当我开始处理透明化 3D 组织时,我计划使用光片显微镜,但当我尝试您的转盘共聚焦时,我意识到我可以理想地使用 V3 来完成该应用并获得成功的结果。到目前为止,我们优化了各种澄清和染色方法,以检查健康和病理厚度为几毫米的组织中的整个血管网络,并使用 X-Light V3 获得定量数据和漂亮的视图。
“得益于透明化组织和优秀显微镜的结合,我们可以做一些老实说几个月前我无法想象的事情!”
您如何看待荧光显微镜的发展以跟上创新的生物学应用?
我们需要以多路复用方式对大体积进行高分辨率成像,主要是为了研究健康和疾病条件下的结构/功能关系。这种需求需要快速和精确的采集,因此我认为显微镜必须继续朝这个方向发展。
特别是,对于我的研究,我还希望拥有相同的倒置架构系统,配备硅油物镜,以在相对较厚的样本中达到亚细胞分辨率。

