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佳维斯 | 透视生命:组织透明化+三维成像技术介绍

佳维斯 | 透视生命:组织透明化+三维成像技术介绍 睿捷生物
2024-11-07
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■ JARVIS

REALGEN //

2024/11/8◄


在生物医学研究领域,组织透明化技术正逐渐揭开生命微观世界的神秘面纱。这项技术通过物理或化学的方法,匹配折射率使组织达到光学透明。组织透明化技术结合荧光成像及三维重建技术,可在细胞水平对组织的内容物和结构进行三维观察及分析,从而能够更清晰地观察和分析细胞结构和功能。


近年来组织透明化技术快速发展,涌现了诸如3DISCO、iDISCO、 RapiClear、FDISCO、MACS等不同方法,下面就让我们一起探索组织透明化技术的奥秘。


■ 组织透明化技术 


 技术原理''

光通过介质时,其传播情况会发生变化:光束越深入物质,强度将越减弱,而生物组织成分复杂,如蛋白质、脂类等物质会阻碍光的传播,所以组织透明化原理就是减少生物组织的光散射与光吸收,通过各种化学或物理方法来减小光的吸收和散射,使光束的传播更深入物质,以达到生物组织光学透明的目的。


■ 组织透明化技术的原理 ■


 组织透明化方法''

根据透明化试剂的性质,目前组织透明化技术主要分为水性、油性及基于水凝胶的三大类组织透明化方法。


其中油性的透明化方法(包括idisco,udisco,3disco等),透明速度快、组织硬、透明化程度较高,但是刺激性强、组织收缩、容易使荧光淬灭。


基于水凝胶的透明化方法(包括clarity,shield和pact等),对蛋白质、核酸保护效果好,通常需要专用辅助设备,且所用配套的商业试剂相对昂贵、对操作有一定要求。


水性的组织透明化方法(如seedb,fruit,scale和cubic等)则生物相容性好、操作安全,具备满足现代医学检测要求的潜力,但是往往透明化效率低、程度有限。

■ 不同组织透明化方法的优缺点 ■

目前已有的几种透明化方法各有优缺点,佳维斯自主研发的离体及活体组织透明化试剂,具有透明速度快,透明能力强(鼠脑2-3天),荧光保持能力优秀,操作步骤简便;样本形态保持优秀,并且与多种标记方法及各类荧光探针兼容。具有高效、快速、操作简单、使用安全等优点,适用于各类组织样本的透明化。


 技术应用''

生物组织天生不透明,是全器官成像的主要障碍,组织透明化技术可以在通过最小化光散射和光吸收使生物组织达到光学透明,从而允许大体积样品的深度成像。


■ 全脑c-Fos神经元三维成像 ■



组织透明化技术与3D成像技术:组织透明化技术结合各种标记方法,利用光片显微镜、共聚焦显微镜、双光子显微镜等,可以完整获取生物组织的神经、血管的三维结构信息,通过全新的三维视觉可以探索更多新的发现,对于研究深层组织的神经网络和血管结构与功能具有极其重要的意义。


■ 小鼠全脑蛋白神经元血管三维成像 ■



组织透明化技术结合三维成像技术,使生物组织内部的结构及生理、病理特征的观察和分析从2D提升到了3D时代,透明化三维成像技术利用深部组织可视化和三维结构大数据,将引领生命科学领域革命性的进步。


■ 小鼠全脑神经元血管细胞三维成像 ■


 全文总结''

本文简单介绍了组织透明化技术的基本原理,总结了目前常见的几种组织透明化方法的优缺点,以及组织透明化技术+3D成像技术的应用,希望能为广大科研工作者选择合适的透明化方案提供帮助。



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关于睿捷生物科技有限公司



睿捷生物科技有限公司是 (realgen-bio Co., Ltd.,简称睿捷生物)致力于为国内生命科学领域提供先进、专业的仪器设备、试剂耗材的企业。公司目前是近20家国际知名生物公司的一级代理商,为客户提供从研发到生产的各类实验室仪器,检测试剂和生产设备。


公司产品领域涵盖分子生物学、免疫学、血液学、肿瘤研究、信号通路、药物筛选、干细胞研究、神经生物学、表观遗传学等等,为用户提供系统性的科学研究完整解决方案,成为众多研究者们可以信赖的选择。


公司成立于2011年,总部位于苏州,在南京、济南、合肥都设有办事处,公司客户主要为国内领先的生物制药、细胞治疗、生物医学和各类生物技术公司,以及大量的生命科学基础研究和政府实验室,目前已服务客户单位5000余家。



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