華中(zhōng)科(kē)技(jì )大學(xué)朱䒟課題組研發出用(yòng)于整體(tǐ)器官成像的組織光透明方法FDISCO

（圖1 基于FDISCO透明的小(xiǎo)鼠整體(tǐ)器官神經與血管成像）

組織光透明技(jì )術可(kě)以降低生物(wù)組織對光的散射，讓組織變得“透明”，從而提高光學(xué)成像技(jì )術的成像深度。近年來，組織光透明技(jì )術發展迅速，它讓我們能(néng)在無需機械切削的情況下，利用(yòng)光學(xué)成像實現對較大組織的整體(tǐ)成像，高分(fēn)辨獲取生物(wù)組織三維結構信息。然而，現有(yǒu)的光透明方法應用(yòng)于大體(tǐ)積生物(wù)組織或整體(tǐ)器官時，成像效果仍不盡人意，其根本原因在于組織透明效果與熒光保存能(néng)力難以兼得。

3DISCO是一種基于有(yǒu)機溶劑的光透明方法，快速而高效，但其透明過程會極大淬滅内源性熒光蛋白的信号。朱䒟教授課題組在該透明方法的基礎上，通過調節光透明試劑的溫度和酸堿度等條件，發展了一種新(xīn)的光透明方法FDISCO。

該方法不僅保留了3DISCO方法透明能(néng)力強的優勢，而且有(yǒu)效克服了其對熒光衰減的問題，并對多(duō)種熒光蛋白和化學(xué)示蹤劑都具(jù)有(yǒu)較強的熒光保持能(néng)力、且能(néng)長(cháng)期保存熒光。此外，該方法還具(jù)有(yǒu)制備簡單、快速及使組織收縮的特點，與現有(yǒu)常用(yòng)的組織光透明方法相比，在大體(tǐ)積生物(wù)組織透明成像上具(jù)有(yǒu)顯著的優勢。

結合FDISCO方法與光片照明顯微鏡，該團隊實現了小(xiǎo)鼠全腦、肌肉、腎髒等多(duō)種完整器官的神經與血管成像。由于其優秀的熒光保持能(néng)力，FDISCO方法在透明生物(wù)組織的長(cháng)期重複成像和弱熒光信号成像上具(jù)有(yǒu)極大的應用(yòng)價值。此項研究成果有(yǒu)望為(wèi)生物(wù)與醫(yī)學(xué)研究中(zhōng)多(duō)種組織器官的三維可(kě)視化和定量分(fēn)析提供重要工(gōng)具(jù)。

（圖2 透明鼠腦的長(cháng)期重複成像。（a）FDISCO 透明鼠腦的皮層神經元在透明後 0、150 和 365天時的熒光圖像。（b）不同光透明方法處理(lǐ)的神經元熒光信号亮度随時間的變化。）

該研究得到國(guó)家重點研究發展計劃（2017YFA0700501）、國(guó)家自然科(kē)學(xué)基金（61860206009, 81870934, 31571002, 81701354, 91749209）、國(guó)家自然科(kē)學(xué)基金創新(xīn)研究群體(tǐ)科(kē)學(xué)基金（61721092）、中(zhōng)國(guó)博士後科(kē)學(xué)基金資助項目（2017M612463, 2018T110772）、中(zhōng)央高校基本業務(wù)費專項資金（2018KFYXKJC026）和武漢光電(diàn)國(guó)家研究中(zhōng)心主任基金的資助。朱䒟教授和許彤輝教授為(wèi)論文(wén)通訊作(zuò)者，駱清銘教授參與指導，朱䒟教授的博士生趙延潔為(wèi)論文(wén)第一作(zuò)者，俞婷婷博士、博士生張超與李招為(wèi)共同作(zuò)者參與相關工(gōng)作(zuò)。

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http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau8355

朱䒟，華中(zhōng)科(kē)技(jì )大學(xué)教授，華中(zhōng)科(kē)技(jì )大學(xué)博士生導師，華中(zhōng)科(kē)技(jì )大學(xué)武漢光電(diàn)國(guó)家研究中(zhōng)心黨委委員，副主任，成像設施副指揮長(cháng)兼項目總經理(lǐ)，中(zhōng)國(guó)光學(xué)學(xué)會生物(wù)醫(yī)學(xué)光子學(xué)專業委員會秘書長(cháng)。