Eine Abbildung eines transparenten Gewebes. Luismolina/iStock
Was wäre, wenn wir machen könntenGewebe transparent? Wir könnten sehen, was in unserem Körper vor sich geht, und Krankheiten besser bekämpfen.
Wissenschaftler von Scripps Research haben eine neue Methode entwickelt, um genau das zu tun, laut Presseerklärung vom Institut am Montag vorgestellt.
Die Entdeckung könnte die medizinische Praxis für immer revolutionieren.
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Eine einfache und universelle Technik
„Dies ist eine einfache und universelle Gewebereinigungstechnik für Studien an großen Körperteilen oder sogar ganzen Tieren“, sagte der leitende Autor der Studie, Li Ye, Ph.D., Assistenzprofessor für Neurowissenschaften bei Scripps Research.
Die Forschung hat begonnenvor 15 Jahren und immer noch in Entwicklung . Anfänglich wurde es hauptsächlich für den Zweck konzipiert, Nervenverbindungen innerhalb ganzer Gehirne zu verfolgen.
Leider funktionierte es nur gut für Gehirne und nicht für andere Körperteile. Dies liegt daran, dass die bisher verwendeten Methoden entweder organische oder wasserbasierte Lösungsmittel verwendeten, die mit vielen Komplikationen einhergingen.
Die erste verringerte die fluoreszierenden Signale, die die aktiven Gene oder andere interessierende Moleküle in Labortieren markierten, während letztere unpraktisch schwach waren, um Nicht-Hirngewebe zu entfernen. Um die Sache noch komplizierter zu machen, sahen beide Methoden den Einsatz mühsamer, arbeitsintensiverintensive Verfahren, oft mit gefährlichen Chemikalien.
Zur Verwendung in einem gewöhnlichen Labor
„Ein gewöhnliches Labor kann diese Methoden im Allgemeinen nicht routinemäßig und in großem Maßstab anwenden“, sagte Yu Wang, ein Doktorand im Ye-Labor, der Mit-Erstautor der Arbeit war.
Die neue Methode entwickelt von Wissenschaftler von Scripps Research umgeht diese Probleme, indem es Hydrogele auf Wasserbasis einsetzt, um die Moleküle im Gewebe zu schützen, die erhalten werden müssen. Mit dieser neuen Technik ist es den Forschern bereits gelungen zur Abbildung SARS-CoV-2-infizierter Zellen im ganze Mäusekisten zum ersten Mal überhaupt.
„In vielen Fällen können Sie das Ganze einfach in ein Glas geben und es in einem Shaker auf Ihrer Arbeitsfläche aufbewahren, bis es fertig ist“, sagte Co-Erstautorin Victoria Nudell, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin im Ye-Labor. „Das machtpraktisch und skalierbar genug für den Routineeinsatz.“
Die Studiewurde veröffentlicht im Tagebuch Naturmethoden.
Studienzusammenfassung:
Die jüngste Entwicklung von lösungsmittel- und polymerbasierten Techniken zur Gehirnreinigung hat unsere Fähigkeit verbessert, das Nervensystem von Säugetieren in drei Dimensionen zu visualisieren. Es bleibt jedoch eine Herausforderung, den Körper von Säugetieren en bloc abzubilden. Hier haben wir HYBRiD Hydrogel-basierte Verstärkung von dreidimensionalen bildgebenden lösungsmittelgeklärten Organen DISCO durch Rekombination von Komponenten organischer und polymerbasierter Klärungspipelines. Wir erreichten eine hohe Transparenz und Proteinretention sowie Kompatibilität mit direkter fluoreszierender Bildgebung und Immunfärbung in geklärten SäugetierenAnhand von Parvalbumin- und Somatostatin-Cre-Modellen demonstrierten wir den Nutzen von HYBRiD für die Ganzkörper-Bildgebung von genetisch codierten fluoreszierenden Reportern ohne Antikörperverstärkung von Signalen bei neugeborenen und juvenilen Mäusen.Unter Verwendung von K18-hACE2-transgenen Mäusen ermöglichte HYBRiD eine PerfusionsfreiheitKlärung und Visualisierung einer SARS-CoV-2-Infektion in einer ganzen Mausbrust, wodurch makroskopische und mikroskopische Merkmale von sichtbar werdenvirale Pathologie in derselben Probe.HYBRiD bietet eine einfache und universelle Lösung zur Visualisierung großer heterogener Körperteile oder ganzer Tiere für die Grundlagen- und translationale Forschung.