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生物组织透明化——认知生物「新时代」
人阅读 发布时间：2020-09-09 16:49
人类作为地球上的高级生物，对生物的认知往往是无知的，却从未放弃过探索。如果说医学是人类最薄弱的学科，那倒不如说生物学是人类最需要探索和发现的学科。组织透明化技术的提出与应用，成为了认知世界自然奥秘一种新方式。
2011 年 8 月，日本理化研究所和科学技术振兴机构日前发表公报说，理研脑科学综合研究中心宫胁敦史领导的小组开发出这种名为「Sca/e」的试剂。用福尔马林处理过的实验鼠胚胎和脑组织在这种试剂处理后，就会变得像果冻一样透明。研究人员还发现这种试剂不影响荧光信号。
研究人员还没有彻底弄清试剂究竟为何能使生物组织变透明。他们推测，这是因为试剂浸润到组织细胞内部以及细胞之间的空隙中，有效抑制了光的散射。
自此关于生物组织透明化的探索逐年增多。2013 年《自然》杂志一篇《Structural and molecularinterrogation of intact biological systems》轰动了全世界。CLARITY 技术从此问世。一种新的成像技术 CLARITY 技术能使大脑透明，并提供完整无损的神经网络 3D 图像，包括精细回路和分子连接。（注：CLARITY 是指清晰脂质交换C3H5NO杂交精细成像/免疫染色/原位杂交相容性组织水凝胶。）
科学家说 CLARITY 已经开启了神经影像学检查的新时代，这将在之前美国总统奥巴马宣布的大脑图谱计划中发挥重要作用。负责制定大脑图谱计划实施路线图工作小组的主席斯坦福大学神经生物学家 William Newsome 博士称，CLARITY 方法是令人震惊的。
VA-044 作为组织透明化技术中起关键作用的水溶性偶氮引发剂，普遍适用于高分子合成的水溶液聚合与乳液聚合。在 CLARITY 方法中，VA-044 作为引发剂，催化C3H5NO、甲叉双C3H5NO和 PFA 形成水凝胶。这种水溶胶—组织杂交的方式可以维持组织的原有结构，使生物分子结合到水凝胶的网孔上。重要的是脂类不会结合到水凝胶上，因而可以通过这种方式将脂类有效去除。通过这种方法制备的组织样品可用于后期的影像实验，免疫染色，原位杂交等实验。
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