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台式扫描电镜在肿瘤研究中的应用
点击次数:127 发布时间:2018/1/9 打印本页面 返回

放射性栓塞是一种治疗肝肿瘤的内部放射治疗方法。肝肿瘤几乎完全依靠肝动脉供血。在放射性栓塞疗法中,放射性粒子被选择性地放置到肝动脉,从而使得肿瘤周围聚集了很多放射性粒子。因此,肿瘤组织被辐射,同时保留健康的肝组织。自上世纪90年代中期以来,乌特勒支大学(UMCU)的核医学中心就对Ho-166聚(L-乳酸)微粒(166 HoPLLAMS)进行了研究。目前,正在用这些微粒对未切除的肝脏恶性肿瘤患者进行临床研究。

 

Wouter Bult

 

“飞纳台式扫描电镜提供了一个一站式扫描电镜的经验。”

 

钬微粒直径大约为30 μm,采用非放射性的方式直接溶剂蒸发制备,然后使用放射性核反应堆中子辐射活化。通过延长中子辐射时间,可以提高微粒每毫微克的辐射量。然而,较长的中子辐射时间可能会导致微粒的结构损伤。电子显微镜在确定最大中子辐照时间上是一个强有力的工具,通过对这些粒子的结构完整性的评估,来测定最大中子辐照时间。飞纳(Phenom)电镜的高分辨率和快速图像处理使得飞纳台式电镜可以在短时间内对大量样品进行高通量筛选。

 

最近,UMCU核医学部的Frank Nijsen博士开发了一种射频消融仪,用于直接插入恶性肿瘤内部,即所谓的“肿瘤射频消融术”。在中子辐照前后,需要对这些粒子的形状、大小和表面进行彻底的了解,以确定这些粒子瘤内受控制的稳定性。基于飞纳台式扫描电镜的图像,工艺特性进一步优化,也进一步提升这些微粒的性能。

 

在另一项研究中,科学家们通过研究粒子稳定性,以确定这些新型粒子是否适合用于制造射频消融设备。颗粒在缓冲介质悬浮后的完整性,可以作为体内粒子稳定性测试的替代试验。除了要测量在缓冲介质中的钬元素,还需要电子显微镜来确定粒子的完整性。由于Phenom桌面扫描电镜可以观察从毫米级到微米级,甚至使纳米级的微粒,可以获得微粒聚集体,乃至单个微粒的高分辨率图像。

 

选择飞纳扫描电镜的原因

 

高分辨率扫描电镜对于测定微粒的质量非常有价值。飞纳Phenom台式扫描电镜已被证明在这些方面的检测是一个强有力的工具。飞纳电镜操作非常简单,通过非常简短的培训,学生和技术人员就能拍摄出高分辨率的图像,不需要专门的操作员进行操作,大大地提高了工作效率。此外,飞纳电镜的数据可直接存储在U盘上,不需要专门使用一台电脑进行光盘刻录,只需要在拍照时,把U盘插在电镜主机的USB接口上即可,非常方便。飞纳系统是Linux系统,无需担心从U盘感染病毒。飞纳台式扫描电镜提供了一个“一站式扫描电镜的经验”,可以快速采集高分辨率的图像。

 

由于溶剂蒸发速率过快导致粒子表面破碎

 

悬浮于人类血清两周的乙酰丙酮钬微球表面,作为中子辐照前微粒短期稳定性的替代标记物

 

乙酰丙酮钬微球浸泡在磷酸缓冲液不同时间的扫描电镜图像,a)1天,b)1个星期,c)1个月,d)6个月

 

(a-g)分别是Ho-PLLA-MS受中子辐照时间为0,2,4,6,7,8和10 h的扫描电镜图。辐照小于7 h,颗粒比较完整,表面没有明显被破坏(a-e)。辐照8小时后,微球表面可以看一些碎片,表面开始出现凹陷(f)。10 小时后,许多微球实际上被分为几大块,而许多小碎片清晰可见(g);(h-g)分别是PLLA-MS受中子辐照时间为0,2,4 , 6 , 7 , 8和10 h的扫描电镜图。时间小于6 h,样品辐照损坏程度较小(h – k)。辐照时间为7 h时,微粒开始出现融合(I)。8小时后,微球融合更频繁地出现在辐照样品(m)。在10 h后,,通过扫描电镜图像观察到,微球完全融化,无法辨别残余微粒(n)。

 

(图片来自 Vente et al., Biomed Microdevices. 2009 Aug;11(4):763-772)

 

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