通過(guò)注入特殊化合物，可以使動(dòng)物變得通體透明，這項技術(shù)將成為生物醫學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的助推器。 撰文 瑞安·布拉德利(Ryan Bradley) 翻譯 談笑 5年前，維維安娜·格勒迪納魯(VivianaGradinaru)還在神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗室里，緩慢地處理著(zhù)小鼠大腦切片的二維圖像，并將其合成為三維模型。一天，她慕名參觀(guān)了“人體世界”標本展。整個(gè)展覽最讓她著(zhù)迷的，是經(jīng)過(guò)塑化處理、完整的人體循環(huán)系統。這件展品讓她深深感到，類(lèi)似的處理方法可以運用到她的研究領(lǐng)域中，大大地提高實(shí)驗效率。 “組織剝離”概念的提出已有100多年，但當時(shí)的方法，如使用溶劑浸泡等，效率十分低下，通常也會(huì )破壞標記細胞所需的熒光蛋白。為了找到更好的解決方法，當時(shí)還是研究生的格勒迪納魯，與已故神經(jīng)免疫學(xué)家保羅·帕特森(PaulPatterson)實(shí)驗室的同事一起，開(kāi)展了相關(guān)研究。這些研究的目的是替換組織中的脂肪分子——正是脂肪使得組織不透明。不過(guò)，他們必須找到一種可替代脂肪的物質(zhì)，用以支撐組織的結構。 最終，他們找到了合適的方法：首先對嚙齒類(lèi)動(dòng)物實(shí)施安樂(lè )死，并將甲醛注入其體內，利用心臟將甲醛泵至動(dòng)物全身；之后，剝去動(dòng)物的皮膚，從血管注入一種名為丙烯酰胺單體(acrylamide monomers)的白色無(wú)味化合物。丙烯酰胺單體可在動(dòng)物體內建立一個(gè)具有支撐作用的水凝膠網(wǎng)，取代動(dòng)物組織內的脂肪，并使其呈現無(wú)色狀態(tài)；兩周之內，這種物質(zhì)可以使一只小鼠變得通體透明。 這種方法誕生后不久，他們便開(kāi)始嘗試著(zhù)繪制透明小鼠的完整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。透明器官讓他們夢(mèng)想的不少研究都成為現實(shí)，比如分辨周?chē)窠?jīng)——這類(lèi)人們從前知之甚少的細微神經(jīng)束。再比如向透明小鼠尾部注入帶有熒光標記的病毒，觀(guān)察病毒如何透過(guò)血腦屏障進(jìn)入小鼠的大腦�！罢莆者@項技術(shù)，就好比擁有了洞察世間萬(wàn)物的‘透視眼’，”格勒迪納魯介紹道。透明器官一方面可降低實(shí)驗中人為誤差的概率，另一方面可提高實(shí)驗效率，豐富實(shí)驗數據，同時(shí)減少實(shí)驗動(dòng)物的使用數量。格勒迪納魯愿意向任何有需要的實(shí)驗室提供她的水凝膠制作方法。下一步她將把這一技術(shù)推廣到癌癥以及干細胞領(lǐng)域的研究上。 --新浪科技 |
