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新技术将动物全身组织透明化 可大幅减少所需实验动物数量

2016年08月23日07:39 | 来源:科技日报
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原标题:新技术将动物全身组织透明化

“透过动物的皮肤甚至器官直接观察到细胞结构及其相互之间的联系。”德国慕尼黑大学的一个研究小组开发出了一种新型三维透明成像技术,可让上述设想成为现实。该技术能让动物全身组织实现透明化,可在动物体内成像完整的神经系统或整个器官,有助于帮助研究人员更好地理解大脑与躯体之间的相互作用,以此为基础的数据库还有望大幅减少科研所需的实验动物的数量。

此前,研究动物深部组织的细胞结构大都依赖于组织切片成像。然而,中枢神经系统细胞形状多样,较为复杂,传统的切片成像法效果并不理想,科学家们一直希望能有一种让完整组织透明化的方法。有一种基于有机溶剂的称为三维透明成像的技术(3DISCO)能让器官实现透明化,但在啮齿类动物等大型样本成像方面仍然存在局限,动物体内表达的任何荧光蛋白都会迅速消失。

在新的研究中,德国慕尼黑大学的阿里·厄特克和他的研究小组开发出了一种新技术,能够克服这些局限,他们将其称为“终极DISCO”。他们发现,新技术不但能将单个器官和啮齿类动物的身体透明化,还能将荧光蛋白保存数月之久,同时让它们的身体缩小65%之多,这一方法在大脑皮层和海马体这样的宏观结构和单个细胞这样的微观尺度上都不会改变大脑的结构完整性。研究人员借助该法以成年啮齿类动物为研究对象,最长绘制了超过7厘米的神经连接和血管系统图谱。

研究人员称,这是首个能够对动物全身组织进行透明化处理并成像的技术,对研究大型器官的构成具有重要意义。

相关论文发表在8月22日出版的《自然—方法》杂志上。(记者王小龙)

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科研人员一直梦想着能透过器官观察到细胞连接和它们之间的精细结构。组织透明化的理念,从诞生至今,已有一个多世纪。奏响这“终极DISCO”,破译许多疾病的密码或许就能展现眼前。比如,癌细胞如何扩散,艾滋病病毒在体内如何分布。它还能帮人类进一步了解始终神秘的大脑,绘制出更为详细的大脑神经连接图谱。看着这些透明组织,我们对生命的认知,也将变得很不一样吧。

(责编:郝孟佳、熊旭)

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