生物組織光透明技術(shù)能在無需機(jī)械切削的情況下,利用光學(xué)成像實(shí)現(xiàn)對較大組織的整體成像,高分辨獲取生物組織三維結(jié)構(gòu)信息。目前,可用于大組織樣本透明的代表性方法主要分為兩類:一類是基于有機(jī)溶劑的光透明方法,透明能力強(qiáng)、透明速度較快,但會(huì)引起組織收縮,對脂質(zhì)染料完全不適用;另一類是基于水溶性試劑的光透明方法,熒光兼容性較好,但透明速度慢、透明效果差、且多有膨脹。為了獲得較好的透明效果,諸多水溶性光透明方法都使用了高濃度的表面活性劑,這使得其無法與常用的脂溶性膜染料兼容(如DiI)。這些缺點(diǎn)限制了光透明方法在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。
華中科技大學(xué)朱?教授課題組在組織光透明理論研究的基礎(chǔ)上,篩選出一種高效光透明試劑—間苯二甲胺(MXDA),進(jìn)而發(fā)展出一種快速、高效、形變小的新型水溶性光透明技術(shù)—MACS。MACS可在2.5天內(nèi)實(shí)現(xiàn)完整成年小鼠的全腦透明,這比目前最快的有機(jī)溶劑的方法(3天)還要快,相比于目前常用的水溶性方法處理速度更是快4倍以上。同時(shí),MACS能兼容多種內(nèi)源性熒光,包括免疫染色及病毒標(biāo)記,為實(shí)施小鼠全腦、胚胎的神經(jīng)結(jié)構(gòu)的三維成像提供了新的手段。更為重要的是, MACS可以很好地兼容脂溶性膜染料DiI,結(jié)合光片成像,能夠重構(gòu)小鼠多種組織器官的三維血管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)從腦、脊髓、脾等正常器官,到糖尿病小鼠腎小球病理結(jié)構(gòu)的三維可視化。由于其快速透明的能力、對脂溶性染料等多種熒光染料的兼容性及形變小等特點(diǎn),MACS有望為生物與醫(yī)學(xué)研究中多種組織器官的三維可視化和定量分析提供重要工具。



