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点评透明组织

已有 3288 次阅读 2011-9-15 23:06 |系统分类:科研笔记| face, center, middle, 生物体, 日本科学家

日本科学家研制特殊试剂让生物体变透明

 这是一个小鼠胚胎,左侧是经盐水浸泡后的效果,右侧则是经过Scale试剂浸泡过后的效果。
 
北京时间9月8日消息,据美国国家地理网报道,日本科学家近期研制成功一种特殊的试剂,可以让脑组织变成透明。这种神奇的试剂被命名为“Scale”,它能将身体组织变成彻底透明,研究人员借助这种试剂甚至可以直接对器官组织内部事先采用荧光标记的细胞和其他三维内部结构进行观察。研究人员们表示这项技术的出现将有可能颠覆现有的医学成像技术。
 
开发这项技术的日本理化学研究所宫胁敦史博士对记者表示:“我们现阶段的研究重点在于老鼠的大脑,但是这项技术本身的应用范围并不仅仅局限于老鼠或者大脑方面。”他说:“我们计划将这种试剂在其它组织器官上加以应用,包括心脏,肌肉,肾脏和其他取自灵长类和人体活检标本等。”
 
美国加州大学洛杉矶分校医学院神经学家保罗·汤普森(Paul Thompson)本人没有参与此项研究,但是他发表了自己的看法,认为这项能让老鼠胚胎这样的生物机体组织变成透明的技术简直不可思议。他说:“我本人已经在医学成像领域工作超过20年,但是当我看到这项技术时仍然感到大吃一惊。”
 
透明大脑有助医药研究?
 
Scale制剂的配制原料其实相当简单——尿素,这是尿液中的主要成分,除此之外还有甘油,以及一种名为Triton-X的洗洁精成分。使用时也相当简单,只要将大脑和小鼠胚胎在这种试剂中连续浸泡两周,便可以得到这种透明效果。
 
在此之前也曾有研究人员开发出能让细胞变得稍稍透明的方法。但是和它的前身不同,Scale制剂不会同时洗去荧光蛋白染色剂,这样科学家们便尽可以使用色彩标识技术来观察神经网络,血管和其它之前难以窥探的体内微细结构了。
 
现在荧光染色技术已经得到了广泛的应用,比如研究人员使用这种技术研究大脑的分子结构,而现在,理化学研究所的科学家们表示,他们可以将这种研究向前大大推进一步。
 
UCLA的汤普森博士认为Scale试剂还可以帮助科学家们在调用更复杂,更昂贵的研究设备之前先行对他们所要成像的目标进行具体化,CT扫描或核磁共振成像之类的设备要比Scale试剂的花费可要大得多了。
 
他说:“我想这种试剂有很大应用前景,如我们可以让器官变得透明,来查看我们使用的某种针对性药物是否已经抵达大脑或其它组织的目标位置。如针对老年痴呆症,你的目标是消除在大脑部位不断积聚的血小板,你可能需要了解药物是否确实到达了目标位置,这可是一件麻烦事。”
 
不可用于活体
 
不过不要担心,不会出现“隐形人”之类的诡异事件。尽管宫胁博士很希望可以克服这一困难,但是就目前而言,Scale试剂毒性太大,无法在活体上使用。
 
他说:“我们目前正在测试另一种更加温和的试剂,一旦成功,它将帮助我们实现在活体身上实现类似的透明效果,只是效果会差一些。这将开启一扇新的实验技术大门,而这在以前是完全不可想象的。”
 
点评:关键点:可以直接对器官组织内部事先采用荧光标记的细胞和其他三维内部结构进行观察。这样就可以简化观测的手段,从而可以使相应技术(如荧光标记技术)可以得到更广泛运用。通过类似技术可以实现地下室科研成果。将之归类为分析条件的改善,等同于望远镜,显微镜等分析仪器的发现,本质为可视的(或者说简易的)医学成像系统的建立。
本技术可以和荧光标记(或者其他标记技术)联合使用,也可以考虑与现有仪器联合使用。如使用不同荧光标记技术,可以得到足够多得相应组织的信息。
Triton X-100是一种非离子型表面活性剂(或称清洁剂),分子量为646.86(C34H62O11)。它能溶解脂质,以增加抗体对细胞膜的通透性。1%的Triton X-100常用于漂洗组织标本,0.3%的Triton X-100则常用于稀释血清,配制BSA等。作为配方而言,这应该不是终极方案,通过对配方的研究来辅助实验应该是很好的方向之一。
机会:1、目前效率低,需要浸泡两周时间,不适用于快速检测。
2、应用范围还较窄,这在文献中有描述。
3、对此技术的运用拓展。
该技术为细胞通透需求+不洗去荧光蛋白显色剂,而之前有学者在做这方面工作,因此非开创性的,当属改良型创新。简化寻找过程可能可以为溶解脂质+洗去荧光蛋白显色剂测试。在洗去荧光蛋白显色剂的思路中,等同于过柱子,应该与流动相相关,及与尿素和甘油选择相关。
 


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