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组织透明化小课堂之一:组织透明化简介

发布日期:2022/11/18 16:15:40

为什么要去做组织透明化?

通常以来我们对于组织内部结构的观察,以及一些组织病变的情况的一个比较,往往是通过石蜡切片和冰冻切片来进行的,但是切片所能够提供给我们的信息十分有限的,特别是对于一些神经、血管等脉络上的结构来说,该一个弊端将更加放大。那么科学家们就在想,是不是有一种方法,能够不通过组织切片就能够观察到其组织内部的一些信号?所以组织透明化技术就应运而生。


什么是组织透明化?

所有的组织透明化方法都有相同的目标:使大型的、固定的生物样本透明。在这种情况下,“大”指的是厚厚的组织切片、整个类器官、整个器官甚至整个年轻的大鼠,厚度从100μm到几厘米不等。通常,这种大小的样品是不透明的,因此很难用显微镜的可见波长进行分析。解决这个问题的一个方法是将一大块生物组织切成薄薄的切片(大约10μm),并用显微镜分析这些切片。然而,对于大样本来说,切片是劳动密集型的,并且将来自相邻切片的信息重建成组织的三维视图是非常费时和困难的。其他可能的方法是在较厚的组织切片上进行共聚焦或多光子显微镜,尽管当聚焦到样本深处时成像质量会下降,基本限制在几百微米内。组织透明化代表了一种不同的方法:经过一系列的化学步骤,使一个大的样品变得透明。

小鼠脑透明化过程


怎样实验组织透明化?

如果想要知道组织透明化是如何实现的,就有必要了解为什么大多数组织是不透明的。任何生物样本都主要由水组成,嵌入在脂质和蛋白质形成的结构中;所有这些成分在与通过组织传播的光相互作用方面都会有所不同。这些成分之间的不同之处是它们的折射率(RI,光通过特定物质的传播比真空慢多少)。当一种材料包含具有不同RIs的小尺寸组分的混合物时,光与这些非均匀组分的相互作用导透明度降低(see Richardson and Lichtman, 2015, for an excellent, comprehensivereview of this topic)。所有的组织透明化方法都通过相同的一般策略来寻求透明度:它们试图通过去除、替换和修改样本的一些成分来使样本的RI均匀化。


引用文献 

1.& Ariel, Pablo., A beginner’sguide to tissue clearing.International Journal of Biochemistry and Cell Biology

http://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2016.12.009


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