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新技術(shù)將動(dòng)物全身組織透明化

文章來源:科技日?qǐng)?bào)發(fā)布日期:2016-08-23瀏覽次數(shù):241

       “透過動(dòng)物的皮膚甚至器官直接觀察到細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其相互之間的聯(lián)系?!钡聡?guó)慕尼黑大學(xué)的一個(gè)研究小組開發(fā)出了一種新型三維透明成像技術(shù),可讓上述設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。該技術(shù)能讓動(dòng)物全身組織實(shí)現(xiàn)透明化,可在動(dòng)物體內(nèi)成像完整的神經(jīng)系統(tǒng)或整個(gè)器官,有助于幫助研究人員更好地理解大腦與軀體之間的相互作用,以此為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫還有望大幅減少科研所需的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量。

       此前,研究動(dòng)物深部組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)大都依賴于組織切片成像。然而,中樞神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞形狀多樣,較為復(fù)雜,傳統(tǒng)的切片成像法效果并不理想,科學(xué)家們一直希望能有一種讓完整組織透明化的方法。有一種基于有機(jī)溶劑的稱為三維透明成像的技術(shù)(3DISCO)能讓器官實(shí)現(xiàn)透明化,但在嚙齒類動(dòng)物等大型樣本成像方面仍然存在局限,動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)的任何熒光蛋白都會(huì)迅速消失。
       在新的研究中,德國(guó)慕尼黑大學(xué)的阿里·厄特克和他的研究小組開發(fā)出了一種新技術(shù),能夠克服這些局限,他們將其稱為“DISCO”。他們發(fā)現(xiàn),新技術(shù)不但能將單個(gè)器官和嚙齒類動(dòng)物的身體透明化,還能將熒光蛋白保存數(shù)月之久,同時(shí)讓它們的身體縮小65%之多,這一方法在大腦皮層和海馬體這樣的宏觀結(jié)構(gòu)和單個(gè)細(xì)胞這樣的微觀尺度上都不會(huì)改變大腦的結(jié)構(gòu)完整性。研究人員借助該法以成年嚙齒類動(dòng)物為研究對(duì)象,長(zhǎng)繪制了超過7厘米的神經(jīng)連接和血管系統(tǒng)圖譜。
       研究人員稱,這是能夠?qū)?dòng)物全身組織進(jìn)行透明化處理并成像的技術(shù),對(duì)研究大型器官的構(gòu)成具有重要意義。
相關(guān)論文發(fā)表在8月22日出版的《自然—方法》雜志上。
       總編輯圈點(diǎn)
       科研人員一直夢(mèng)想著能透過器官觀察到細(xì)胞連接和它們之間的精細(xì)結(jié)構(gòu)。組織透明化的理念,從誕生至今,已有一個(gè)多世紀(jì)。奏響這“DISCO”,破譯許多疾病的密碼或許就能展現(xiàn)眼前。比如,癌細(xì)胞如何擴(kuò)散,艾滋病病毒在體內(nèi)如何分布。它還能幫人類進(jìn)一步了解始終神秘的大腦,繪制出更為詳細(xì)的大腦神經(jīng)連接圖譜。看著這些透明組織,我們對(duì)生命的認(rèn)知,也將變得很不一樣吧。