日前,日本理化學研究所發育生物學中心(RIKEN)的研究人員開發了一種新型糖溶液,該溶液可使小鼠腦組織只需三天的時間就能呈現透明狀,使其變得清晰可見,并且絲毫不破壞組織樣品的形狀和化學性質。
研究人員指出,近幾年來,為了能夠深入解析大腦等重要的生物學結構,人們開發了不少新技術,來使生物學樣本透明化。然而,這些技術都存在局限,會給樣本的形態學和化學性質帶來一定程度的損害,而且多半使用起來費時費力。
研究人員將這一溶液與熒光顯微鏡結合,以空前的分辨率對小鼠大腦進行了分析,得到了小鼠大腦的詳細圖像。相關研究論文發表在了近期出版的《自然-神經科學》(Nature Neuroscience)雜志上。
這項研究所開發處的一種果糖水溶液,解決了上述問題,他們將其稱為 SeeDB 溶液。這種溶液可以在幾天內,將已固定的大腦樣本透明化,而且不會使多種熒光染料淬滅,包括熒光蛋白和親脂性的神經元示蹤劑。
為了證明這一溶液的效力,研究人員在短短三天內使小鼠的胚胎和大腦透明化。研究顯示, SeeDB 沒有影響這兩種樣本的精密結構,也沒有干擾注射進組織的熒光染料。在此基礎上,研究人員利用特殊的熒光顯微鏡,觀察了小鼠整個大腦中的神經回路,這一過程不需要對大腦進行切片處理。
研究顯示, SeeDB 溶液是一種簡單而有效的方法,可以實現對大型完整結構的成像。
研究人員強調,這種溶液成本低,使用起來不需要特殊儀器,非常快捷方便,也很安全。 SeeDB 溶液適用于多種研究,可以展現人類樣本中的神經回路,幫助人們進一步理解成體大腦和發育中的大腦。
研究人員使用上述技術,分析了連接左右腦皮層的纖維,首次為人們展示了這些纖維的詳細三維布線圖。此外,他們還在嗅球結構中,觀察了僧帽細胞的三維網絡,分辨率達到了單個纖維。嗅球是與嗅覺辨別有關的特化結構。