斯克里普斯研究所的科學家們近日公布了一種新的組織清除方法，使大型生物樣本變得透明。該方法使科學家們比以往任何時候都更容易可視化和研究發生在多個器官系統的健康和疾病相關的生物過程。
3月28日發表在《自然方法》上的一篇論文描述了這種被稱為HYBRiD的新方法，它結合了先前兩種主要的組織清除技術方法的要素，在大樣本應用方面應該比這兩種方法更實用和可擴展。
該研究的高級作者、斯克里普斯研究所神經科學副教授李燁（音譯）博士說：“這是一種簡單和通用的組織清除技術，用於研究大的身體部位，甚至整個動物。”
組織清理涉及使用溶劑去除使組織不透明的分子（如脂肪），使組織在光學上透明–同時保持大多數蛋白質和結構的位置。科學家們通常使用基因編碼的或與抗體相關的熒光信標來標記實驗動物中的活性基因或其他感興趣的分子，而組織清理原則上允許這些信標在整個動物身上一次性成像。
科學家們大約在15年前開始開發組織清除方法，主要是為了追蹤整個大腦內的神經連接。雖然這些方法對大腦很有效，但當它們應用於其他身體部位或整個身體時，效果就不那麼好了，因為這些部位含有更難溶解的結構。
到目前為止，這些方法要麼使用有機溶劑，要麼使用水基溶劑。前者通常工作得更快更有力，但往往會減弱熒光信號。使用水基溶劑的方法能更好地保存熒光，但對於清除非腦組織來說是不切實際的弱點。此外，這兩種類型的方法都需要繁瑣的勞動密集型程序，經常使用危險化學品。
“普通的實驗室一般不能常規地和大規模地使用這些方法，”李燁實驗室的研究生王宇說，他是該論文的第一作者之一。
李燁和他的團隊設計的新方法使用了有機溶劑和水基洗滌劑的順序組合，並利用水基水凝膠來保護組織內需要保存的那些分子。它通常不需要在樣品中泵送溶劑。
“在許多情況下，你可以把整個東西放在一個罐子里，並把它放在搖床里，直到它完成為止，”共同第一作者、李燁實驗室的研究助理Victoria NuDELL說。“這使得它足夠實用和可擴展，適合常規使用。”
研究人員在各種應用中展示了他們的新方法的簡易性和實用性。其中包括與免疫學和微生物學副教授John Teijaro博士的實驗室合作，首次對小鼠整個胸部的SARS-CoV-2感染細胞進行成像，該程序的簡單性，加上新方法，使其能夠在嚴格限制使用設備的高級生物安全設施中進行。
李燁和他的團隊現在正與他們的科學合作者一起研究這種新方法的多種應用，包括追蹤體內的神經通路。