日本九州大学研究团队近日宣布,成功开发出一种能够详细观察活体细胞及组织状态的新技术。该团队利用一种新型试剂,有效抑制了光在穿透细胞时的折射与散射现象,且对细胞毒性极低。在活体小鼠实验中,研究人员成功捕捉到了大脑神经细胞的细微变化,标志着活体深层组织成像技术取得重大突破。
随着荧光成像技术的进步,利用多光子激发显微镜或特殊红外脉冲激光,科学家已能实现细胞与组织的三维微细结构观察。然而,生物体内丰富的脂质和蛋白质常会阻碍光线传播,导致深部组织观察困难,这一直是制约活体研究的瓶颈。此前虽有调整光折射率的试剂问世,但往往因毒性过强或破坏细胞结构,无法应用于活体细胞观察。
九州大学今井猛教授与稻垣成矩助教领衔的团队,创新性地在新试剂中加入了调节细胞渗透压的蛋白质——“白蛋白”,成功实现了细胞事实上的“透明化”。利用该技术配合多光子激发显微镜,研究人员清晰观测到了活体小鼠大脑表面下700微米深处的神经细胞,甚至连神经细胞间传递信息所需的突起结构也尽收眼底。这一成果不仅有助于深入理解脑功能,更为新药筛选提供了强有力的工具。
目前,该开发技术已与京都的试剂制造商中莱泰斯克(Nakarai Tesque)达成授权协议,相关产品预计近期上市。相关研究成果已发表于国际权威科学期刊《自然·方法》。日本在生物医药试剂研发领域一直保持着较高的技术水准,此次突破有望进一步巩固其在生命科学基础研究中的领先地位。
对于中国生物医药行业而言,这一技术突破提示了试剂配方创新在解决活体成像痛点上的巨大潜力,国内科研机构与企业可重点关注此类低毒透明化技术在神经科学及药物筛选领域的转化应用前景。
