» » Просветленные грызуны

Просветленные грызуны


Просветленные грызуны

Просветленные грызуны

На фото — кровеносная система крысы, просветленной методом uDISCO и окрашенной красителем Texas Red Dextran при помощи перфузии.

Что делать, если анатомический объект имеет сложную пространственную структуру (нейрон с протяженным и разветвленным аксоном, сосуд и т. д.) и не помещается на одном гистологическом препарате? Обычно в таких случаях помогает техника серийных срезов: исследуемый орган нарезается на множество препаратов, а далее, зная их последовательность, можно послойно воссоздать интересующий вас объект. Эта работа весьма трудоемкая, приходится иметь дело с десятками и сотнями срезов, а хотелось бы получать такие изображения, что называется, «в один клик». Однако ткани малопрозрачны, и обычная световая микроскопия (см. Оптический микроскоп) фиксированного образца, например целого мозга, не даст сколько-нибудь высокого разрешения из-за сильного рассеивания света внутри препарата.

Для преодоления этой проблемы были разработаны методики просветления тканей, когда липиды и вода замещаются специальными смесями растворителей. Таков, например, метод получения трехмерных изображений органов, просветленных растворителем, 3DISCO (3D imaging of solvent-cleared organs), комбинированный с флуоресцентной микроскопией. Однако его недостатками были малая стабильность флуоресцентных белков и их быстрое выгорание в используемой смеси растворителей.

Недавно исследователям удалось усовершенствовать эту технику. Они подобрали такую смесь замещающих растворителей, которая продлевала время жизни флуоресцентных белков с нескольких дней до месяцев. Новый метод получил название uDISCO (ultimate DISCO).


Просветленные грызуны

Просветленные грызуны

Центральная нервная система мыши, нейроны которой экспрессируют зеленый флуоресцентный белок (GFP): a — общий вид головного и спинного мозга мыши в флуоресцентном микроскопе; b — общий вид мозга мыши, просветленного методом uDISCO; с — головной мозг мыши, флуоресцентная микроскопия светового листа; d–f — увеличенные участки головного мозга, видны тела нейронов и их отростки; g — дендритный отросток нейрона, заметны отдельные дендритные шипики (белые стрелки). Фото из статьи C. Pan et al., 2016. Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO


В случае uDISCO просветляющая смесь состоит из бензилового спирта, бензил-бензоата, дифенилового эфира и ?-токоферола (витамина E) в качестве антиоксиданта. Коэффициент преломления смеси близок к коэффициенту преломления костной ткани, так что при подготовке пробы не требуется проводить декальцинацию скелета. При обработке объекта смесью растворителей он изотропно сжимается примерно на 50%, что увеличивает разрешающую способность микроскопии (свет проходит меньший путь и рассеивается слабее).

Для получения изображения крупного объекта с микронным разрешением, например целого мозга мыши, можно использовать флуоресцентную микроскопию светового листа (light-sheet fluorescent microscopy).


Просветленные грызуны

Просветленные грызуны

Принципиальная схема флуоресцентной микроскопии светового листа. Объект освещается плоским пучком света (плоскость xy), направленным перпендикулярно оси объектива (ось z). При этом возбуждаются флуоресцентные белки, находящиеся только в заданной плоскости пучка, которая совпадает с фокальной плоскостью объектива. В результате получается оптический срез органа. Объемное сканирование образца достигается при перемещении предметного столика вдоль оси z — таким образом мы вместо серии гистологических срезов получаем серию оптических срезов, которые при помощи компьютерной обработки собираются в пространственную модель органа. Изображение из статьи A. Erturk, F. Bradke, 2013. High-resolution imaging of entire organs by 3-dimensional imaging of solvent cleared organs (3DISCO)


Поскольку нейроны мыши содержали ген зеленого флуоресцентного белка (GFP) и экспрессировали его, они могли светиться при облучении светом определенной длины волны. Также методика uDISCO совместима с иммуногистохимическим окрашиванием и использованием квантовых точек.

Фото из статьи C. Pan et al., 2016. Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO

Дмитрий Сутормин

04 ноябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Установлена последовательность образования связей новых нейронов в мозге взрослых мышей

Со школы мы слышим, что нейроны не делятся и не обновляются. На самом деле, в мозге взрослых млекопитающих есть особые стволовые клетки, которые способны при определенных условиях делиться.

Выращенный в лаборатории зачаток печени превратился в организме мыши в функционирующий орган

Японским исследователям удалось создать трансплантат печени необычным методом: они не стали выращивать искусственный орган целиком, а получили в лаборатории лишь его зачаток, напоминающий

Состояние сна связано с увеличением межклеточного пространства в мозге

Американские исследователи установили, что как во сне, так и при анестезии для мозга характерно увеличение объема межклеточных пространств. Благодаря этому ускоряется обмен между спинномозговой и

За подавление аппетита отвечают нейроны парабрахиального ядра

Американские ученые определили область мозга, которая регулирует подавление аппетита. Это парабрахиальное ядро, включающее группу нейронов, в которых экспрессируется кокальцигенин — нейропептид,
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Шугаринг: плюсы и минусыПреимущества матрасов MatroluxeОсобенности продвижения сайтаПульмонология, лечение в АвстрииКак рождаются самые мощные магниты во ВселеннойУпавший в Коста-Рике метеорит пахнет брюссельской капустойРедчайший метеор: дневные СекстантидыТайник с серебряными шекелями