PARS technológie otáča telá transparentné

Anonim

PARS technológie otáča telá transparentné

veda

Ben Coxworth

2. augusta 2014

4 obrázky

Laboratórne myšie telo, týždeň po začiatku procesu PARS - šípka v strede indikuje obličku a obrázok na pravej strane je jeho mozog (Obrázok: Cell, Yang a kol.)

Obvykle, keď vedci chcú vidieť špecifické bunky v časti biologického tkaniva, musia najskôr odstrániť tkanivo z tela, rozkrojiť ju veľmi tenkým a potom skúmať tieto dvojrozmerné plátky pomocou mikroskopu. Predstavte si však, ak by tkanivo mohlo byť transparentné - vidieť označené bunky v ňom by bolo trochu ako pri pohľade na trojrozmerné bubliny vnútri ľadovej kocky. No, to je práve to, čo urobil tím v spoločnosti Caltech s použitím techniky známej ako PARS alebo uvoľňovania in situ pomocou agenta s perfúziou.

PARS je rozšírením technikou CLARITY navrhnutou v Caltech, ktorá bola predtým používaná na to, aby sa mozgy laboratórnych myší transparentné. Robí to prostredníctvom procesu, v ktorom sú mozgy infundované s čistiacimi prostriedkami, ktoré rozpúšťajú lipidy - lipidy sú molekuly v bunkách, ktoré im poskytujú štrukturálnu podporu, ale ktoré tiež blokujú prechod svetla cez tieto bunky. Ďalej sa zavádza číry polymérny hydrogél, ktorý nahradí súčasnú štrukturálnu podporu.

To je aj princíp, ktorý stojí za PARS, aj keď v jeho prípade sa detergenty a hydrogél rýchlo rozširujú cez celú telo mŕtveho myši prostredníctvom svojho obehového systému. Po vstreknutí tekutín do krvného obehu sa väčšina hlavných orgánov zvierat objaví v priebehu dvoch až troch dní, pričom mozog a zvyšok tela trvá dva týždne.

Molekuly, ako je DNA, zostávajú neporušené a bunky, ktoré sú predmetom záujmu, môžu byť predbežne označené geneticky zavádzanými fluorescenčnými proteínmi alebo označené farbivami po uskutočnení procesu "vyčistenia tkaniva". V prípadoch, kedy nie je potrebné objasniť celé telo, môže byť na jednotlivých orgánoch v ňom použitá variácia PARS známe ako PACT (technika pasívneho čistenia). V obidvoch prípadoch môžu byť bunky zobrazené v priehľadnom tkanive pomocou štandardných mikroskopických techník.

3D vizualizácia fluorescenčne značených obličkových buniek v intaktnom tkanive obličiek (Obrázok: Cell, Bin Yang, Viviana Gradinaru)

Spolu s jeho potenciálom na použitie na zvieracích modeloch bola technológia už použitá na sledovanie distribúcie jednotlivých nádorových buniek v nádore ľudskej kože.

"Myslím si, že tieto nové techniky sú veľmi praktické pre mnohé oblasti biológie, " povedala profesorka biológie Viviana Gradinaru, ktorá viedla výskum. "Keď sa môžete pozrieť cez organizmus pre presné bunky alebo jemné axóny, ktoré chcete vidieť - bez krájania a vyrovnávania jednotlivých častí - to uvoľňuje čas výskumníka.To znamená, že je viac času na odpoveď na veľké otázky, namiesto toho, aby ste trávili čas na nenápadné práce. "

Dokument o výskume bol nedávno publikovaný v časopise Cell .

Zdroj: Kalifornský technologický inštitút

Laboratórne myšie telo, týždeň po začiatku procesu PARS - šípka v strede indikuje obličku a obrázok na pravej strane je jeho mozog (Obrázok: Cell, Yang a kol.)

3D vizualizácia fluorescenčne značených črevných buniek v intaktnom čreve tkaniva, získaných technikou (Obrázok: Cell, Bin Yang, Viviana Gradinaru)

3D vizualizácia fluorescenčne značených mozgových buniek v neporušenej mozgovej tkanive (Obrázok: Bin Yang, Viviana Gradinaru)

3D vizualizácia fluorescenčne značených obličkových buniek v intaktnom tkanive obličiek (Obrázok: Cell, Bin Yang, Viviana Gradinaru)