作者：張夢然發(fā)布日期：2019-02-12
據(jù)英國《自然》雜志近日發(fā)表的一項(xiàng)研究，日本科學(xué)家使用一種名為CUBIC-X的技術(shù)繪制了一張小鼠大腦圖譜，該技術(shù)不但使組織像玻璃一樣透明清楚，還可將其膨脹至其原始尺寸的十倍。這一新成果為人類窺探生物系統(tǒng)的內(nèi)部運(yùn)作，提供了前所未有的機(jī)會(huì)。
神經(jīng)科學(xué)對組織清除技術(shù)有很高的訴求，這是因?yàn)樵趯?shí)際研究中，很多時(shí)候無法追蹤大腦中軸突和樹突的蜿蜒路徑。一直以來，常規(guī)作法是科學(xué)家對標(biāo)記的腦組織切片連續(xù)成像，然后再通過計(jì)算機(jī)三維重建。不過其缺點(diǎn)也十分突出——過程太緩慢。一般來講，利用顯微鏡要花上幾個(gè)星期才能成像小鼠大腦中的回路，而構(gòu)建出來的圖譜質(zhì)量，則取決于輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
近年來，讓組織“透明化”然后將其完整地成像，是一種理想的辦法，但這要伴隨分子試劑、遺傳策略和成像技術(shù)多方面的進(jìn)步才能實(shí)現(xiàn)，亦因此，想要“照亮大腦內(nèi)部”十分不易。
而此次，日本RIKEN生物系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中心的上田泰己帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，采用化學(xué)方法標(biāo)記了大腦中的每個(gè)細(xì)胞，將大腦“透明化”，并與此同時(shí)將其尺寸擴(kuò)大了10倍。研究團(tuán)隊(duì)還利用精密成像技術(shù)對神經(jīng)元進(jìn)行三維重建，總計(jì)約7200萬個(gè)細(xì)胞。他們所得的圖譜，將大腦縮小為一個(gè)簡潔的細(xì)胞位置數(shù)據(jù)庫，可以研究不同大腦區(qū)域的具體變化。
研究人員表示，這類方法的應(yīng)用正不斷擴(kuò)展，CUBIC-X技術(shù)是其中之一。這類技術(shù)可以對生物體組織進(jìn)行清除，使原本不透明的組織變透明；還可以在清除組織的同時(shí)將器官按比例放大，讓更多細(xì)節(jié)暴露在傳統(tǒng)顯微鏡下。其利用現(xiàn)成的化學(xué)物質(zhì)為科學(xué)家們打開了一扇大門，讓人們不僅可以觀察大腦，還可以觀察其他任何一個(gè)器官。（記者張夢然）
總編輯圈點(diǎn)
也曾無數(shù)次設(shè)想過，如果人的器官和大腦是透明的會(huì)怎樣。要是一切一望便知，就不會(huì)有什么小病拖成大病的悲劇，也不會(huì)有什么苦苦探索大腦秘密而不得的艱辛。人類與疾病斗爭時(shí)，也終于不再是“我明敵暗”，而是能更精準(zhǔn)地出擊。如今，用CUBIC-X技術(shù)，小鼠的大腦得以“透明化”，尺寸還能擴(kuò)大十倍，為科研人員的深入研究鋪平了道路?，F(xiàn)形吧，大腦！這樣的技術(shù)，照亮的不僅是大腦或者器官內(nèi)部，更是人類生命醫(yī)學(xué)的未來。
來源：科技日報(bào)
