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臺式掃描電鏡在腫瘤研究中的應(yīng)用
放射性栓塞是一種治療肝腫瘤的內(nèi)部放射治療方法。肝腫瘤幾乎*依靠肝動脈供血。在放射性栓塞療法中,放射性粒子被選擇性地放置到肝動脈,從而使得腫瘤周圍聚集了很多放射性粒子。因此,腫瘤組織被輻射,同時(shí)保留健康的肝組織。自上世紀(jì)90年代中期以來,烏特勒支大學(xué)(UMCU)的核醫(yī)學(xué)中心就對Ho-166聚(L-乳酸)微粒(166 HoPLLAMS)進(jìn)行了研究。目前,正在用這些微粒對未切除的肝臟惡性腫瘤患者進(jìn)行臨床研究。
Wouter Bult
“飛納臺式掃描電鏡提供了一個(gè)一站式掃描電鏡的經(jīng)驗(yàn)。”
鈥微粒直徑大約為30 μm,采用非放射性的方式直接溶劑蒸發(fā)制備,然后使用放射性核反應(yīng)堆中子輻射活化。通過延長中子輻射時(shí)間,可以提高微粒每毫微克的輻射量。然而,較長的中子輻射時(shí)間可能會導(dǎo)致微粒的結(jié)構(gòu)損傷。電子顯微鏡在確定zui大中子輻照時(shí)間上是一個(gè)強(qiáng)有力的工具,通過對這些粒子的結(jié)構(gòu)完整性的評估,來測定zui大中子輻照時(shí)間。飛納(Phenom)電鏡的高分辨率和快速圖像處理使得飛納臺式電鏡可以在短時(shí)間內(nèi)對大量樣品進(jìn)行高通量篩選。
zui近,UMCU核醫(yī)學(xué)部的Frank Nijsen博士開發(fā)了一種射頻消融儀,用于直接插入惡性腫瘤內(nèi)部,即所謂的“腫瘤射頻消融術(shù)”。在中子輻照前后,需要對這些粒子的形狀、大小和表面進(jìn)行*的了解,以確定這些粒子瘤內(nèi)受控制的穩(wěn)定性?;陲w納臺式掃描電鏡的圖像,工藝特性進(jìn)一步優(yōu)化,也進(jìn)一步提升這些微粒的性能。
在另一項(xiàng)研究中,科學(xué)家們通過研究粒子穩(wěn)定性,以確定這些新型粒子是否適合用于制造射頻消融設(shè)備。顆粒在緩沖介質(zhì)懸浮后的完整性,可以作為體內(nèi)粒子穩(wěn)定性測試的替代試驗(yàn)。除了要測量在緩沖介質(zhì)中的鈥元素,還需要電子顯微鏡來確定粒子的完整性。由于Phenom桌面掃描電鏡可以觀察從毫米級到微米級,甚至使納米級的微粒,可以獲得微粒聚集體,乃至單個(gè)微粒的高分辨率圖像。
選擇飛納掃描電鏡的原因
高分辨率掃描電鏡對于測定微粒的質(zhì)量非常有價(jià)值。飛納Phenom臺式掃描電鏡已被證明在這些方面的檢測是一個(gè)強(qiáng)有力的工具。飛納電鏡操作非常簡單,通過非常簡短的培訓(xùn),學(xué)生和技術(shù)人員就能拍攝出高分辨率的圖像,不需要專門的操作員進(jìn)行操作,大大地提高了工作效率。此外,飛納電鏡的數(shù)據(jù)可直接存儲在U盤上,不需要專門使用一臺電腦進(jìn)行光盤刻錄,只需要在拍照時(shí),把U盤插在電鏡主機(jī)的USB接口上即可,非常方便。飛納系統(tǒng)是Linux系統(tǒng),無需擔(dān)心從U盤感染病毒。飛納臺式掃描電鏡提供了一個(gè)“一站式掃描電鏡的經(jīng)驗(yàn)”,可以快速采集高分辨率的圖像。
由于溶劑蒸發(fā)速率過快導(dǎo)致粒子表面破碎
懸浮于人類血清兩周的乙酰丙酮鈥微球表面,作為中子輻照前微粒短期穩(wěn)定性的替代標(biāo)記物
乙酰丙酮鈥微球浸泡在磷酸緩沖液不同時(shí)間的掃描電鏡圖像,a)1天,b)1個(gè)星期,c)1個(gè)月,d)6個(gè)月
(a-g)分別是Ho-PLLA-MS受中子輻照時(shí)間為0,2,4,6,7,8和10 h的掃描電鏡圖。輻照小于7 h,顆粒比較完整,表面沒有明顯被破壞(a-e)。輻照8小時(shí)后,微球表面可以看一些碎片,表面開始出現(xiàn)凹陷(f)。10 小時(shí)后,許多微球?qū)嶋H上被分為幾大塊,而許多小碎片清晰可見(g);(h-g)分別是PLLA-MS受中子輻照時(shí)間為0,2,4 , 6 , 7 , 8和10 h的掃描電鏡圖。時(shí)間小于6 h,樣品輻照損壞程度較?。╤ – k)。輻照時(shí)間為7 h時(shí),微粒開始出現(xiàn)融合(I)。8小時(shí)后,微球融合更頻繁地出現(xiàn)在輻照樣品(m)。在10 h后,,通過掃描電鏡圖像觀察到,微球*融化,無法辨別殘余微粒(n)。
(圖片來自 Vente et al., Biomed Microdevices. 2009 Aug;11(4):763-772)