Ein RIKEN research-team hat eine optimierte drei-dimensionale (3-D) Gewebe-Färbung und Beobachtung Technik, basierend auf bestehenden Gewebe clearing-Technologie. Veröffentlicht in Nature Communications, die details der Studie, wie die neue Technik kann verwendet werden, um Flecken von Gewebe-und label-Zellen in Maus-Gehirne, menschliche Gehirne, und die ganze marmoset Körper. Diese Technik wird ermöglichen, detaillierte anatomische Analyse und ganzen-Orgel Vergleiche zwischen Arten, die auf der zellulären Ebene.
Tissue-clearing ermöglicht 3-D-Beobachtung von Organen mit einem optischen Mikroskop. Im Jahr 2014, ein Forschungs-team unter der Leitung von Etsuo Susaki und Hiroki Ueda am RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) in Japan entwickelte eine 3-D tissue-clearing-Technologie namens KUBIK, die können ein image des ganzen Körpers bei der Einzel-Zell-Ebene durch das Gewebe transparent.
Während Gewebe ausgleichen führen können, die in phantastischen Bildern, von selbst gibt es nicht viel wissenschaftlichen Wert. Um für die tissue-clearing sinnvoll sein, Wissenschaftler müssen in der Lage sein, um den Fleck und label-spezifische Gewebe-und Zelltypen, die dann untersucht werden. Dies erfordert ein system, das arbeitet mit einer Vielzahl von färbelösungen und Antikörper. Obwohl mehrere Arten von 3-D-Färbung und Kennzeichnung Methoden wurden versucht, keine war vielseitig genug.
Erkennen, dass Sie brauchte ein besseres Verständnis von Körpergewebe, das team der BDR und Ihre Kollegen führten eine detaillierte physikalische und Chemische Analyse. Sie fanden, dass biologische Gewebe kann definiert werden als eine Art von Elektrolyt-gel.
Auf der Grundlage der Gewebe-Eigenschaften, die Sie entdeckten, Bauten Sie ein screening-system zu prüfen, eine Reihe von Bedingungen, mit künstlichen Gele, die nachahmen können biologische Gewebe. Durch die Analyse der Färbung und der Antikörper-Kennzeichnung von künstlichen gelen mit KUBISCHEN, Sie waren in der Lage zu etablieren, die eine fein abgestimmte, vielseitige 3-D-Färbung/imaging-Methode, die Sie genannt KUBISCH-HistoVIsion. Durch die Verwendung dieses optimierte system mit high-speed 3-D mikroskopische Bildgebung ist es Ihnen gelungen, Färbung und Bildgebung des gesamten Gehirns der Maus, einem halben marmoset brain, und ein Quadratzentimeter der menschlichen Gehirngewebe. Ganzkörper-3-D-Bildgebung von einem Baby seidenäffchen war auch erfolgreich. Das system arbeitete sehr gut mit über 30 verschiedenen Antikörpern und nuklearen färbelösungen, so dass es nützlich für die Wissenschaft in vielen verschiedenen Bereichen, aus dem Studium des Gehirns zu studieren Nierenfunktion.
Das system kann für viele Zwecke verwendet werden, von denen zu vergleichen, die ganze Orgel anatomische Merkmale zwischen den Arten. CUBIC-HistoVIsion ergab, dass die Allgemeine Verteilung der Blutgefäße im Gehirn von Mäusen und Murmeltieren sehr ähnlich sind und somit wahrscheinlich evolutionär konserviert. Zur gleichen Zeit, fanden Sie, dass die glia-Zell-Verteilung im Gehirn das Kleinhirn unterschieden sich zwischen Menschen, Mäusen und Murmeltieren. Die Autoren spekulieren, dass diese Unterschiede in glia-Musterung könnte führen zu den bekannten strukturellen Unterschiede im Kleinhirn zwischen den Arten.