УФ-лазерный луч для проведения микроопераций с биообъектами: выделения и анализа ДНК, РНК, хромосом и изучения экспрессии генов, клонирования, культивирования клеток, исследования раковых тканей, искусственного оплодотворения, Киев

Микродиссекция может использоваться для огромного числа манипуляций с биологическими и медицинскими объектами:
выделения и анализа ДНК, РНК, хромосом и изучения экспрессии генов,
клонирования, культивирования клеток, исследования раковых тканей,
искусственного оплодотворения и т.д.
Одна из важнейших и сложнейших задач при проведении микроопераций с
биообъектами - выделение интересующего элемента (например, живой
клетки, хромосомы, макромолекулы определенного вида) из имеющегося
биологического материала без его загрязнения и повреждения. Лазерная
микросистема позволяет успешно решать эту задачу.
Сфокусированный
УФ-лазерный луч (длина волны не более 350 нм) длительностью всего в 3
наносекунды не только вырезает нужный микрообъект, не повреждая его, но
и катапультирует в улавливающий микроконтейнер, отделяя таким образом
от остального материала. Мощность лазерного пучка и фокусировка
автоматически регулируются с большой точностью. Этим же лазерным лучом
можно предварительно разрушить в исследуемом образце те элементы,
которые могут мешать выделению (иссечению и катапультированию) нужного
объекта.
Принцип лазерного иссечения с помощью УФ-лазера,
заложенный в микросистеме PALM Microbeam (компания PALM Microlaser
Technology недавно объединилась с корпорацией Carl Zeiss), основан на
явлении так называемого "абляционного фоторазложения" - фотохимического
процесса уноса массы с поверхности твердого тела без теплообмена с
окружающей средой. Узкий лазерный пучок фокусируется чуть ниже
биологического объекта, на подложке, на которой он расположен. В фокусе
пучка достигается экстремально высокая плотность фотонов (плотность
энергии более 1012 Вт/см2), которая достаточна для разрыва молекулярных
связей биомолекул на ионы, электроны и другие частицы, т.е. для
образования плазмы. Формирование и разрушение микроплазмы вблизи
фокальной точки лазера происходит в течение наносекунд, то есть
настолько быстро, что не происходит теплопереноса за границы
сфокусированного лазерного пятна.
Этот же процесс является
движущей силой катапультирования. Все происходящее визуализируется с
помощью видеокамеры и записывается на управляющий компьютер, где
хранится подробная информация обо всех манипуляциях и экспериментах.
Компьютер регулирует скорость вырезания объекта, интенсивность
лазерного луча, позиционирует луч в интересующем месте и т.д.