組織透明化技術(shù)+3D成像技術(shù)實現(xiàn)深層組織三維結(jié)構(gòu)可視化

組織透明化是一項新興技術(shù)，利用這一技術(shù)可以使生物組織變得對光“透明”，組織透明化技術(shù)結(jié)合熒光成像及三維重建技術(shù)，可在細(xì)胞水平對組織的內(nèi)容物和結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維觀察及分析，在生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響，深受廣大科研人員的關(guān)注與青睞，今天就帶大家了解這項新興技術(shù)-組織透明化技術(shù)。 1、什么是組織透明化技術(shù)
組織透明化技術(shù)（Tissue Clearing），是指利用某種或幾種特殊化學(xué)試劑（組織透明化試劑）處理生物組織或器官，來降低組織對光的衰減，從而使生物組織成為光學(xué)透明狀態(tài)，便于組織光學(xué)成像觀察。 2、組織透明化技術(shù)的原理
光通過介質(zhì)時，其傳播情況會發(fā)生變化：光束越深入物質(zhì)，強度將越減弱，而生物組織成分復(fù)雜，如蛋白質(zhì)、脂類等物質(zhì)會阻礙光的傳播，所以組織透明化原理就是減少生物組織的光散射與光吸收，通過各種化學(xué)或物理方法來減小光的吸收和散射，使光束的傳播更深入物質(zhì)，以達(dá)到生物組織光學(xué)透明的目的。 3、組織透明化方法
根據(jù)透明化試劑的性質(zhì)，目前組織透明化技術(shù)主要分為水性、油性及基于水凝膠的三大類組織透明化方法。

其中油性的透明化方法(包括idisco，udisco，3disco等)，透明速度快、組織硬、透明化程度較高，但是刺激性強、組織收縮、容易使熒光淬滅。

基于水凝膠的透明化方法(包括clarity，shield和pact等)，對蛋白質(zhì)、核酸保護效果好，通常需要專用輔助設(shè)備，且所用配套的商業(yè)試劑相對昂貴、對操作有一定要求。

水性的組織透明化方法(如seedb,fruit,scale和cubic等)則生物相容性好、操作安全，具備滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測要求的潛力，但是往往透明化效率低、程度有限。 目前已有的幾種透明化方法各有優(yōu)缺點，佳維斯自主研發(fā)的離體及活體組織透明化試劑，具有透明速度快，透明能力強（鼠腦2-3天），熒光保持能力優(yōu)秀，操作步驟簡便；樣本形態(tài)保持優(yōu)秀，并且與多種標(biāo)記方法及各類熒光探針兼容。具有高效、快速、操作簡單、使用安全等優(yōu)點，適用于各類組織樣本的透明化。

4、組織透明化技術(shù)的應(yīng)用
生物組織天生不透明，是全器官成像的主要障礙，組織透明化技術(shù)可以在通過最小化光散射和光吸收使生物組織達(dá)到光學(xué)透明，從而允許大體積樣品的深度成像。
組織透明化技術(shù)與3D成像技術(shù)：組織透明化技術(shù)結(jié)合各種標(biāo)記方法，利用光片顯微鏡、共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡等，可以完整獲取生物組織的神經(jīng)、血管的三維結(jié)構(gòu)信息，通過全新的三維視覺可以探索更多新的發(fā)現(xiàn)，對于研究深層組織的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和血管結(jié)構(gòu)與功能具有極其重要的意義。
組織透明化技術(shù)+3D成像技術(shù)，使生物組織內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及生理、病理特征的觀察和分析從2D提升到了3D時代，透明化三維成像技術(shù)利用深部組織可視化和三維結(jié)構(gòu)大數(shù)據(jù)，將引領(lǐng)生命科學(xué)領(lǐng)域革命性的進(jìn)步。
結(jié)語：本文簡單介紹了組織透明化技術(shù)的基本原理，總結(jié)了目前常見的幾種組織透明化方法的優(yōu)缺點，以及組織透明化技術(shù)+3D成像技術(shù)的應(yīng)用，希望能為廣大科研工作者選擇合適的透明化方案提供幫助。