在組織微結構研究中,膠原纖維是組織的“骨架”。但傳統染色方法繁瑣且易損傷樣本。
SHG(二次諧波)成像技術,無需熒光、無需染色、無需標記,讓膠原原位“發光”!
本文從原理到實戰,帶你全方位掌握這項高分文章利器。
SHG(Second Harmonic Generation)是一種無外源性標記的非線性光學成像技術。當激光照射非中心對稱結構(主要為膠原纖維)時,會產生頻率加倍的信號,實現原位、無損成像。
你必須知道的一個誤區
SHG 不是獨立儀器!
它是雙光子成像系統的一項原生高級功能。共用同一套近紅外飛秒激光,只需切換探測通道,即可在“雙光子熒光”和“SHG無標記”模式間一鍵切換。

相比傳統染色,SHG擁有不可替代的6大優勢:
♦ 完全無標記:不損傷樣本,保留最真實生理結構
♦ 高特異性:僅膠原產生信號,無雜峰干擾
♦ 深穿透:穿透深度可達 1000 μm,適合厚組織
♦ 高分辨率:清晰分辨纖維走向、疏密、交聯狀態
♦ 可定量分析:密度、直徑、取向度、規整度均可量化
♦ 三維重構:Z-stack 掃描,重建膠原立體網絡
口腔/頭頸:牙齦、牙周膜、口腔黏膜
骨科/運動:骨骼、肌腱、韌帶、軟骨
眼/皮膚/醫美:角膜、真皮層、疤痕、傷口愈合
腫瘤微環境:乳腺癌、腸癌、胃癌、肺癌等癌旁組織
消化/纖維化:食管、胃、小腸、肝臟、肺臟
其他:血管壁、生殖系統、類器官/3D模型
一句話總結:只要有膠原,就能拍 SHG!

小鼠牙齦組織二次諧波成像圖
觀測亮點
清晰呈現膠原纖維的排列走向、致密程度以及損傷修復狀態。SHG 信號強且穩定,背景噪聲極低。
應用價值
牙周病研究:評估牙周組織破壞程度。
種植牙修復:觀察種植體周圍炎的膠原再生情況。
臨床評價:用于牙齦萎縮治療及膠原修復效果的定量分析。

豬皮二次諧波成像圖
觀測亮點
真實還原真皮層膠原網絡的立體架構與纖維粗細。無需任何染色,直接展現組織原位結構。
應用價值
皮膚老化研究:對比年輕與老化皮膚的膠原流失。
疤痕修復:評估增生性疤痕中膠原的排列規整度。
功效評價:作為醫美產品(抗衰、修復)療效驗證的金標準。
1. 樣品形式:冰凍切片是首選
處理方式:新鮮組織直接 OCT 包埋 進行冰凍切片。
厚度控制:≤ 50 μm(建議具體組織評估后進行切片)。
特別注意:無需固定(如福爾馬林)、無需脫水!化學處理會破壞膠原的非中心對稱結構,導致信號減弱。
2. 封片步驟:細節決定成敗
清洗:用 PBS 緩沖液輕輕洗滌切片,切記不要讓樣本干透。
封片劑:無需滴加甘油或抗熒光猝滅劑。
蓋片:輕蓋蓋玻片,盡量避免產生氣泡。
封邊:用指甲油將蓋玻片四周封嚴。
3. 運輸要求:全程冷鏈
包裝:將切片盒放入自封袋密封,防止干冰升華污染。
冷鏈:必須使用足量干冰運輸,確保全程維持-80℃冷凍狀態。
禁忌:嚴禁高溫、干燥、劇烈震蕩或擠壓,防止膠原結構降解。


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