日本九州大学研究团队近日在生物医学成像领域取得突破性进展,成功开发出一种能够详细观察活体细胞和组织状态的新型试剂。该技术特别针对荧光显微镜观察时遇到的光散射与折射问题,通过特殊配方有效抑制了光线在穿透细胞时的干扰,同时保持了对细胞极低的毒性。
在现有的荧光成像技术中,虽然多光子激发显微镜等设备已能实现细胞微细结构的三维观察,但生物体内丰富的脂质和蛋白质往往阻碍光线传播,导致深层组织观察困难。此前虽有调整光折射率的试剂问世,但普遍存在细胞毒性大、破坏细胞结构等缺陷,无法用于活体观察。九州大学今井猛教授与稻垣成矩助教领衔的团队创新性地引入“白蛋白”这一调节细胞渗透压的蛋白质,与折射率调整剂结合,成功实现了活体细胞的“透明化”处理。
研究团队利用该试剂对活体小鼠大脑进行了多光子激发显微镜观察,成功捕捉到了从脑表面深入700微米处的神经细胞形态,甚至清晰观测到了神经细胞间传递信息所需的突起结构。这一成果不仅有望加速人类对脑功能的理解,更为新药筛选与开发提供了强有力的技术支撑。相关研究成果已发表于国际权威科学期刊《自然·方法》。
目前,该技术的商业化授权已达成,日本试剂制造商中试化学(Nakarai Tesque)计划近期推出该试剂产品。对于中国生物医药行业而言,这一技术突破预示着活体深层成像门槛的降低,未来在神经退行性疾病研究及创新药筛选领域,中国科研机构或许能借助此类低成本、高兼容性的试剂,加速从基础研究到临床转化的进程。
