科學(xué)家們開(kāi)發(fā)使組織透明的HYBRiD新技術(shù) 可加速對(duì)許多疾病的研究
2022-04-11 10:08:24 來(lái)源: 扣丁書(shū)屋
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3月28日發(fā)表在《自然方法》上的一篇論文描述了這種被稱為HYBRiD的新方法,它結(jié)合了先前兩種主要的組織清除技術(shù)方法的要素,在大樣本應(yīng)用方面應(yīng)該比這兩種方法更實(shí)用和可擴(kuò)展。
該研究的高級(jí)作者、斯克里普斯研究所神經(jīng)科學(xué)副教授李燁(音譯)博士說(shuō):“這是一種簡(jiǎn)單和通用的組織清除技術(shù),用于研究大的身體部位,甚至整個(gè)動(dòng)物?!?/p>
組織清理涉及使用溶劑去除使組織不透明的分子(如脂肪),使組織在光學(xué)上透明--同時(shí)保持大多數(shù)蛋白質(zhì)和結(jié)構(gòu)的位置。科學(xué)家們通常使用基因編碼的或與抗體相關(guān)的熒光信標(biāo)來(lái)標(biāo)記實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中的活性基因或其他感興趣的分子,而組織清理原則上允許這些信標(biāo)在整個(gè)動(dòng)物身上一次性成像。
科學(xué)家們大約在15年前開(kāi)始開(kāi)發(fā)組織清除方法,主要是為了追蹤整個(gè)大腦內(nèi)的神經(jīng)連接。雖然這些方法對(duì)大腦很有效,但當(dāng)它們應(yīng)用于其他身體部位或整個(gè)身體時(shí),效果就不那么好了,因?yàn)檫@些部位含有更難溶解的結(jié)構(gòu)。
到目前為止,這些方法要么使用有機(jī)溶劑,要么使用水基溶劑。前者通常工作得更快更有力,但往往會(huì)減弱熒光信號(hào)。使用水基溶劑的方法能更好地保存熒光,但對(duì)于清除非腦組織來(lái)說(shuō)是不切實(shí)際的弱點(diǎn)。此外,這兩種類(lèi)型的方法都需要繁瑣的勞動(dòng)密集型程序,經(jīng)常使用危險(xiǎn)化學(xué)品。
“普通的實(shí)驗(yàn)室一般不能常規(guī)地和大規(guī)模地使用這些方法,”李燁實(shí)驗(yàn)室的研究生王宇說(shuō),他是該論文的第一作者之一。
李燁和他的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的新方法使用了有機(jī)溶劑和水基洗滌劑的順序組合,并利用水基水凝膠來(lái)保護(hù)組織內(nèi)需要保存的那些分子。它通常不需要在樣品中泵送溶劑。
“在許多情況下,你可以把整個(gè)東西放在一個(gè)罐子里,并把它放在搖床里,直到它完成為止,”共同第一作者、李燁實(shí)驗(yàn)室的研究助理Victoria NuDELL說(shuō)。“這使得它足夠?qū)嵱煤涂蓴U(kuò)展,適合常規(guī)使用?!?/p>
研究人員在各種應(yīng)用中展示了他們的新方法的簡(jiǎn)易性和實(shí)用性。其中包括與免疫學(xué)和微生物學(xué)副教授John Teijaro博士的實(shí)驗(yàn)室合作,首次對(duì)小鼠整個(gè)胸部的SARS-CoV-2感染細(xì)胞進(jìn)行成像,該程序的簡(jiǎn)單性,加上新方法,使其能夠在嚴(yán)格限制使用設(shè)備的高級(jí)生物安全設(shè)施中進(jìn)行。
李燁和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正與他們的科學(xué)合作者一起研究這種新方法的多種應(yīng)用,包括追蹤體內(nèi)的神經(jīng)通路。