新化學試劑使鼠腦變透明

【大紀元記者馮德成編譯報道】日本著名研究機構「理化學研究所」(RIKEN)的研究人員已成功開發一種突破性的新液體試劑，能把生物組織變成透明，他們透過螢光顯微鏡，便可看到試劑處理過的樣品。這篇論文已發表在近期的《自然神經科學期刊》上。

研究人員透過這個新試劑的使用，可產生生動的三維圖像，顯示出鼠腦深處的神經元和血管。由於生產這種試劑成本低且效率高，它提供了一個理想的手段，讓研究人員可用來分析複雜的器官和維持生命系統的網路。

我們對有機體生物的理解和它們的內在運作，都受到是否可以看到的限制。即使是當今最有前途的技術，用於生物組織的形象化也面對這一限制：機械的方法要求將樣品切片成小塊後，才進行形象化，而光學方法也受到散射的影響，只能探測到1mm的深度。這兩種方法，最終都會把樣品破壞掉。

據報道，被稱為Scale的新試劑，是由宮脅淳(Atsushi Miyawaki)醫學博士和他的團隊在腦科學研究所(BSI)開發出來的。他們解決了兩個先前技術沒有解決的問題。首先是使生物組織透明。這一點也做得好過其它清潔試劑許多，而且可以不改變樣品的整體造型和比例。第二是要避免降低信號強度，這信號是來自組織裏基因編碼的螢光蛋白，它被用來作為標記，標誌特定的細胞類型。

上述問題的解決，讓光學成像有了革命性的改進，使研究人員能夠看到腦樣本裏深入幾個毫米的螢光標記，而且可以用小於細胞的分辨率，重建神經網路。目前，宮脅淳和他的團隊用Scale來研究小鼠大腦中的神經元，以前所未有的深度和分辨率水平，對於大腦皮質、海馬趾和白質的網路，有了更深入的了解。初步實驗利用Scale的獨特屬性，來形象化軸突，它是在出生後的海馬趾裏，連接左、右半球和血管的，結果比以往任何時候都做得更加詳細。

但Scale的潛在能力很大。宮脅淳說：「我們目前的實驗主要集中在鼠腦，但應用程序既不限於小鼠，也不限於大腦，我們認為可以用於其它器官，如：心臟、肌肉和腎臟，以及靈長類動物和人類組織活檢樣本。」
展望未來，宮脅淳的團隊已經將其目光投向一個更大的目標。他說：「我們目前正在研究另外一個透明度較低，但是可以用於研究活組織的試劑，這將使我們可以用同樣的方式來研究活組織，這將打開一扇從來沒有的實驗大門。」◇