柏林夏里特醫(yī)學院附屬醫(yī)院：非常適合患者的日常診斷和臨床研究的解決方案
Frank Heppner博士
柏林夏里特醫(yī)學院
neuropathology研究所 所長
Frank Heppner博士從2007年起擔任柏林的夏里特醫(yī)院neuropathology研究所的所長,。該機構為德國最大的neuropathology研究所之一,，擁有大約55名科研人員，全年大約檢查17,000個患者樣本,。附屬的醫(yī)學研究部門重點致力于神經肌肉,、自身免疫疾病、神經腫瘤學,、腦腫瘤以及淋巴腫瘤,、小兒腦腫瘤、神經變性疾病的研究,。
另外,，研究所還從2020年春開展了SARS-CoV-2感染對中樞神經系統(tǒng)（CNS）的影響的相關研究。11月在Nature Neuroscience雜志[1] 上發(fā)表了與病毒侵入腦內的路徑有關的研究結果報告,。
導入熒光顯微鏡后解決了科研中的設備問題
柏林夏里特既是歐洲超大規(guī)模的大學附屬醫(yī)院之一,，又是德國的科研機構。夏里特以集中管理的方式管理大型設備,。將大型設備,、價格昂貴且靈敏度高的測量儀器整合到中心平臺，以此來提高設備的利用率和價值,。因此,，在大學的各科實驗室內并沒有很多設備。
在位于夏里特的米特校區(qū)的neuropathology研究所,，研究部門和日常檢查部門在不同的兩棟大樓內,。在研究部門的研究員通常使用老式的熒光顯微鏡，但是很多時候用該設備得不到有用的圖像,。如此一來,，不得不排隊預約中心平臺的激光共聚焦顯微鏡。
以前在日常醫(yī)療中沒有可用于醫(yī)療診斷的熒光顯微鏡,，若有必要,，需要研究員預約使用時間，使用平臺的顯微鏡,。Heppner博士為了減少預約,、排隊所需要的時間，為研究所配備了熒光顯微鏡,。
可以滿足各類需求的BZ系列顯微成像系統(tǒng)
每個樣品都對應不同的課題,，對于Heppner博士的neuropathology科使用的新的熒光顯微鏡而言，需要能夠應對各種樣品的課題,。需要滿足科研中的助手,、碩士生,，甚至是培訓的醫(yī)生、研究員,，都有各自基于分辨率,、特性、放置場所以及最重要的使用方便性等各方面需求,。
neuropathology研究所篩選顯微鏡時,，需要滿足以下幾點。
·外形小巧,、移動方便
·與研究所的計算機兼容
·無需暗室,，可在大部分場所使用
·針對需要激光共聚焦的樣品也要達到與共聚焦類似的分辨率。
·能夠消除熒光模糊
·配備圖像拼接功能,，能夠將多個視野拍攝的圖像結合成一張
·可用于診斷工作流程
·將患者的檢測樣品通過文字描述
·操作簡單
Heppner博士在基恩士的采訪中這樣講到：“如果由我來設計研究所用的熒光顯微鏡,，我會采納熒光顯微成像系統(tǒng)BZ配備的各種功能"。立即查看整體圖像嗎,？或者放大一個細胞查看詳情嗎,？拼接圖像嗎？或者進行光學切片嗎,？操作性好嗎,？是否可移動式嗎？熒光顯微成像系統(tǒng)BZ涵蓋這些選項,。也就是說,，熒光顯微成像系統(tǒng)BZ像是面向Heppner博士的訂制品，也是能輕松滿足neuropathology研究和診療的各種條件的設備,。
無需設置在規(guī)定暗室,、效率優(yōu)先的設置
研究部門與患者治療部門跨越兩個建筑物，因此在日常診斷的顯微鏡檢查討論室作為顯微鏡的設置場所,。由于熒光顯微成像系統(tǒng)BZ內置暗室,，觀察時無特定環(huán)境要求，能放置在需要的場所,。顯微鏡檢查討論室始終對各個研究員開放,，支持網絡的研究所的計算機、演示用顯示器等,，眾多的技術設備齊全,。將熒光顯微成像系統(tǒng)BZ與這樣的硬件相連，不論是光學顯微鏡的標本,，還是會議,、診斷，都能當場利用熒光圖像。根據(jù)Heppner博士的介紹,，引進熒光顯微成像系統(tǒng)后立即投入使用，最初的圖像已被新的論文采用,。他還補充道：“這多虧BZ的使用方便性,。即使是沒有經驗的用戶也能快速生成質量高的、有用的圖像",。
圖1 Frank Heppner博士 在放置了熒光顯微成像系統(tǒng)BZ的顯微鏡檢查討論室
可針對不同的樣品采取適合的觀察條件
由于是大規(guī)模大學的neuropathology研究所,，在進行日常診斷的同時，還擁有六個研究小組,，需要使用熒光顯微鏡解決的課題涉及多個方面,。標本的種類包含從人類和小鼠的腦、腦腫瘤組織切片,、腦脊髓液樣本,、CNS、肌肉組織切片到細胞培養(yǎng),、單一細胞等,。
日常診斷的課題
例如，在Heppner博士的診斷研究所,，被懷疑是各種肌肉疾病時,，為了檢測淀粉樣物質，用LCO（發(fā)光共軛寡聚噻吩）在FFPE切片上做標記,。淀粉樣物質不僅像阿爾茲海默病那樣沉淀在腦中,，而且沉淀在肌肉、腦外的中樞神經系統(tǒng)的神經中,。在左右診斷的生物化學的結構,、形態(tài)的判斷上使用了熒光檢測。在日常診療中,，使用熒光顯微鏡的自身免疫性腦疾病患者的免疫球蛋白檢測也是標準的檢查手法,。以前實施現(xiàn)在所講的檢查時，必須使用位于別的建筑物的研究設備,，而且需要預約排隊使用該設備,。
在日常診斷中引進基恩士的熒光顯微成像系統(tǒng)BZ的優(yōu)點是明顯的。將BZ放置在顯微鏡檢查討論室,，可以隨時使用,，而且（因為全電動控制）操作簡單，所以不需要復雜而耗時的培訓,。不使用支持熒光觀察的掃描器,，也能夠當即分析患者樣本，擬訂書面材料,。另一大優(yōu)點是醫(yī)生,、研究員現(xiàn)在就能在當?shù)貙W習使用方法,，可結合各自的計劃進行學習。
研究與診斷不斷變化的邊界
多重熒光過去主要被用于neuropathology研究所的研究,，但是現(xiàn)在同樣被用于診斷中,。不同種類細胞中研究對象結構的共定位是Heppner博士的研究小組正在進行的Corona Virus Disease 2019的研究的一部分，該研究提供了SARS-CoV-2如何從嗅粘膜擴散到腦的發(fā)現(xiàn),。從以neuropathology研究所為代表的20多個參與研究的小組獲得的轉化研究結果2020年11月底被發(fā)表在Nature Neuroscience雜志[1]上,。使用落射熒光顯微鏡在嗅粘膜內的神經元上檢測到SARS-CoV-2的刺突蛋白，病毒能夠沿著嗅覺神經抵達腦干,。通過使用多重熒光染色,，發(fā)現(xiàn)了至今為止沒有在神經元內檢測到的病毒。這暗示如果通過穿過CNS的細血管,，病毒也能侵入腦內,。
但是，盡管沒有在腦內檢測到病毒,，在Corona Virus Disease 2019的患者中,，有人在急性癥狀治愈后，也會呈現(xiàn)出晚期的病毒感染后神經障礙（所謂的Long-COVID）等癥狀,。例如,，基于在腦內引起的免疫細胞的細胞因子風暴這一觀點分析，此類障礙看來是免疫系統(tǒng)對SARS-CoV-2的反應引起的,。雖然Long-COVID的研究才剛剛開始,，但是CNS的作用在其中占據(jù)重要位置。
圖2 Corona Virus Disease 2019患者的嗅粘膜的SARS-CoV刺突蛋白的共定位
研究課題
多發(fā)性硬化癥是慢性的炎癥性自身免疫性神經疾病,。neuropathology研究所的Helena Radbruch博士的研究小組正在研究患有該疾病的患者的腦內的特定免疫細胞的生存環(huán)境,。研究方法是使用相同部分的連續(xù)切片進行多重染色和空間分解的轉錄組分析。不論哪一個都是非常耗費時間和金錢的分析,，但是如果使用熒光顯微成像系統(tǒng)BZ,，可以更高效且更加節(jié)省資源。利用高速拍攝和光學切片,，可以預先簡單調查組織樣本是否適合進一步分析,，膠質細胞、神經元,、血管,、髓膜以及各種各樣的免疫細胞亞型等，能夠分別驗證相對于各個腦組織的各抗體,。
過去幾年,，Heppner博士為研究阿爾茲海默病構建了狀態(tài)清晰的腦檢測的生物樣本庫。來自該數(shù)據(jù)庫的樣本普遍表現(xiàn)出因腦內的變性沉淀物引起的高亮度的自發(fā)熒光。由于阿爾茲海默病的患者多數(shù)是由于年齡誘發(fā)死亡的患者,，這個問題對于研究小組來說是日常性的問題,。在一生之中，尤其是患有腦的變性疾病的患者,，有引起高亮度的自身熒光的眾多物質沉淀的可能性,。在這種情況下，對于Heppner博士的團隊來說,，熒光顯微成像系統(tǒng)BZ能夠消除熒光模糊，清晰地映出自噬體,、溶酶體等各個細胞結構十分重要,。
圖3 小膠質細胞的圖像
Heppner博士說道，多虧有熒光顯微成像系統(tǒng)BZ,，neuropathology研究所的日常研究,、日常工作被大幅簡化。全電動控制的顯微鏡能夠快速生成熒光圖像,，此外在發(fā)生問題時,，也可通過基恩士的客服的遠程操作快速解決。在會議中展示熒光圖像時,，也不必調暗房間內的燈光,。由于BZ可以拍攝符合研究需求的高精細圖像，僅限例外的情形才需要激光共聚焦顯微鏡,。圖像拼接功能在患者樣本,、阿爾茲海默病的基礎研究中使用的模型小鼠的腦半球的切片上被廣泛利用。最后,，在神經學的標本中,，有自身熒光的標本占大部分，這會妨礙觀察,，所以能夠消除熒光模糊是很大的優(yōu)點,。總之,，雖然柏林的夏里特醫(yī)院neuropathology研究所在事關顯微鏡的條件上涉及面很廣,，但是熒光顯微成像系統(tǒng)BZ均可以滿足。
[1] Meinhardt, J., Radke, J., Dittmayer, C. et al. 作為侵入Corona Virus Disease 2019患者的中樞神經系統(tǒng)的入口的SARS-CoV-2的嗅神經粘膜浸潤,。Nat Neurosci 24、168–175（2021）.
如果引進一體化熒光顯微成像系統(tǒng)BZ-X800
1,、無需暗室,、操作簡單，可非常清晰地進行顯微鏡觀察。
2,、利用由制冷相機和專用鏡頭構成的高靈敏度光學系統(tǒng),，能夠在盡量減少細胞損傷的同時，獲取高精細的熒光圖像,。
3,、能夠一次性對多個標本進行延時拍攝，便于開展相同條件下的比較檢驗,。
如需進一步了解設備詳情,，可通過電話、留言,、在線咨詢等方式聯(lián)系我們,，我們將竭誠為您服務。
4