12日，清華大學(xué)發(fā)布消息，該校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院副教授苑克鑫團(tuán)隊(duì)提出了玻璃態(tài)組織透明化技術(shù)，首次在低溫下將生物組織整體轉(zhuǎn)化為“玻璃態(tài)”，使其在不被破壞、無(wú)形變的前提下，將原貌的三維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在鏡頭前，為科研人員打開(kāi)探究生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的“透視眼”。
生物研究過(guò)程中，研究人員通常需要取下生物組織樣本反復(fù)切片、逐層成像，一點(diǎn)點(diǎn)還原其內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？梢坏┣衅鸵蛩檎w，可能造成結(jié)構(gòu)錯(cuò)位、空間斷層、信號(hào)損耗等問(wèn)題。苑克鑫介紹，通過(guò)化學(xué)方法，透明化技術(shù)能讓組織變得透明，從而直接觀(guān)測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，避免切片帶來(lái)的損傷。此次新技術(shù)在實(shí)現(xiàn)光學(xué)透明的同時(shí)，還最大限度保留了組織原有的空間結(jié)構(gòu)與分子信息。
通過(guò)自主研發(fā)的高折射率離子液體，新技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)了在低溫下將生物組織整體轉(zhuǎn)化為“玻璃態(tài)”，讓生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)在光學(xué)上通透，在物理上穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)過(guò)新技術(shù)處理后，組織的形變率低于1%。苑克鑫舉例，即使是結(jié)構(gòu)精密、連接復(fù)雜的腦組織樣本，也能基本保持原有形態(tài)。包括神經(jīng)突觸在內(nèi)的亞細(xì)胞級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)，也能清晰呈現(xiàn)。
苑克鑫補(bǔ)充，不僅“看得清”，還能“保得住”?！疤幚砗蟮慕M織樣本像琥珀一般整體通透，質(zhì)地均勻，不僅在零下80攝氏度下可以長(zhǎng)期保存，也能避免由冰晶形成帶來(lái)的撕裂與機(jī)械性損傷，真正實(shí)現(xiàn)冷凍切片的結(jié)構(gòu)無(wú)損?！?/p>
通過(guò)新技術(shù)處理后的組織樣本，具備極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和信號(hào)保真性，能承受多輪免疫染色與連續(xù)成像。每一輪染色后，信號(hào)依然清晰，組織結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定。這意味著，科研人員可以在同一組織中依次識(shí)別多個(gè)分子靶點(diǎn)，層層疊加，獲得更加豐富的空間信息。
“透過(guò)越來(lái)越清晰的三維空間信息，我們正在重新理解生命的結(jié)構(gòu)與秩序?！痹房琐握f(shuō)，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)開(kāi)展技術(shù)優(yōu)化，對(duì)接實(shí)際科研需求，助力基礎(chǔ)科研、精準(zhǔn)醫(yī)療和智能診斷發(fā)展。
編輯：李華山
