“咱们开发的3D染色办法逾越了迄今为止已宣布的典型染色办法的功能,是现在世界上最好的办法。”
日本RIKEN的研讨团队在现有安排透明化技能的基础上建立了一种三维(3D)安排染色和调查的改善新技能。
这一效果发布在Nature Communications杂志上,文章也具体的介绍了新技能怎么对小鼠大脑,人脑,以及整个绒猴marmoset体内的安排进行染色和符号。研讨人员指出,这种新技能将能用于在细胞水平上进行物种之间的具体解剖剖析和全器官比较。
安排透明化技能(tissue clearing technolog)能协助科研人员运用光学显微镜对器官进行3D调查。2014年,日本RIKEN生物体系动力学研讨中心(BDR)的Sutsuaki Etsuo Susaki和Ueda Hiroki Ueda领导的研讨团队开发了一种称为CUBIC的3D安排透明化技能,该技能能够在单细胞水平上对整个人体成像。
虽然安排透明化技能会发生一些美妙的图画,但其自身并没有太多的科学价值。为了使安排透明化有意义,科学家需求能够对特定的安排和细胞类型进行染色和符号,这样才能够对其进行研讨。这就需求一种能与多种染色剂和抗体一同运用的体系,但是迄今为止,虽然现已尝试了多种类型的3D染色和符号办法,仍是没有一种办法具有满足的通用性。
在最新这项研讨中,研讨人员未来更好的了解身体安排,进行了具体的物理和化学剖析,成果他们发现生物安排能够界说为一种电解质凝胶。
依据他们发现的安排特性,Susaki等人构建了一个挑选体系,运用能够模仿生物安排的人工凝胶查看一系列疾病。研讨人员经过剖析人工凝胶的CUBIC染色和抗体符号,建立了一种经过微调的通用3D染色/成像办法,他们将其命名为CUBIC-HistoVIsion。
接下来,研讨人员有将这种经过优化的体系与高速3D显微成像合作运用,成功地对小鼠的整个大脑,绒猴的大脑,以及一平方厘米的人脑安排进行了染色和成像。幼猴的全身3D成像也很成功。研讨证明,该体系可与约30种不同的抗体和核染色剂很好地合作运用,然后能够完结从研讨大脑到研讨肾功能等许多不同范畴的研讨。
该体系还能够完结其它方针,比方比较物种之间的全器官解剖特征。研讨人员经过CUBIC-HistoVIsion发现,小鼠和绒猴大脑中血管的整体散布形式十分类似,因而阐明大脑或许是进化上保存的器官。一起,他们发现人,小鼠和绒猴的大脑小脑胶质细胞散布不一样。作者估测,胶质细胞形式的这些差异或许会引起物种间小脑的众所周知的那些结构差异。
Susaki说:“咱们开发的3D染色办法逾越了迄今为止已宣布的典型染色办法的功能,是现在世界上最好的办法。” “它还为安排化学办法的开发供给了范式改变,例如根据安排特性的染色计划。这些成果有助于对器官和生物体规划的生物体系的了解和改善,以及进步3D临床病理查看的确诊准确性和客观性。”
参考文献
Versatile whole-organ/body staining and imaging based on electrolyte-gel properties of biological tissues