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我国科学家新研发一种用于整体器官成像的快速水溶性光透明方法

发布时间:2020-03-11 14:47:36 | 来源:【科技部 2020年03月10日】
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生物组织光透明技术能在无需机械切削的情况下,利用光学成像实现对较大组织的整体成像,高分辨获取生物组织三维结构信息。目前,可用于大组织样本透明的代表性方法主要分为两类:一类是基于有机溶剂的光透明方法,透明能力强、透明速度较快,但会引起组织收缩,对脂质染料完全不适用;另一类是基于水溶性试剂的光透明方法,荧光兼容性较好,但透明速度慢、透明效果差、且多有膨胀。为了获得较好的透明效果,诸多水溶性光透明方法都使用了高浓度的表面活性剂,这使得其无法与常用的脂溶性膜染料兼容(如DiI)。这些缺点限制了光透明方法在生物医学研究中的应用。

华中科技大学朱?教授课题组在组织光透明理论研究的基础上,筛选出一种高效光透明试剂—间苯二甲胺(MXDA),进而发展出一种快速、高效、形变小的新型水溶性光透明技术—MACS。MACS可在2.5天内实现完整成年小鼠的全脑透明,这比目前最快的有机溶剂的方法(3天)还要快,相比于目前常用的水溶性方法处理速度更是快4倍以上。同时,MACS能兼容多种内源性荧光,包括免疫染色及病毒标记,为实施小鼠全脑、胚胎的神经结构的三维成像提供了新的手段。更为重要的是, MACS可以很好地兼容脂溶性膜染料DiI,结合光片成像,能够重构小鼠多种组织器官的三维血管网,实现从脑、脊髓、脾等正常器官,到糖尿病小鼠肾小球病理结构的三维可视化。由于其快速透明的能力、对脂溶性染料等多种荧光染料的兼容性及形变小等特点,MACS有望为生物与医学研究中多种组织器官的三维可视化和定量分析提供重要工具。

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