組織透明化小課堂之一：組織透明化簡(jiǎn)介

為什么要去做組織透明化？
通常以來(lái)我們對(duì)于組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察，以及一些組織病變的情況的一個(gè)比較，往往是通過(guò)石蠟切片和冰凍切片來(lái)進(jìn)行的，但是切片所能夠提供給我們的信息十分有限的，特別是對(duì)于一些神經(jīng)、血管等脈絡(luò)上的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，該一個(gè)弊端將更加放大。那么科學(xué)家們就在想，是不是有一種方法，能夠不通過(guò)組織切片就能夠觀察到其組織內(nèi)部的一些信號(hào)？所以組織透明化技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。
 
什么是組織透明化？
所有的組織透明化方法都有相同的目標(biāo)：使大型的、固定的生物樣本透明。在這種情況下，“大”指的是厚厚的組織切片、整個(gè)類(lèi)器官、整個(gè)器官甚至整個(gè)年輕的大鼠，厚度從100µm到幾厘米不等。通常，這種大小的樣品是不透明的，因此很難用顯微鏡的可見(jiàn)波長(zhǎng)進(jìn)行分析。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方法是將一大塊生物組織切成薄薄的切片（大約10µm），并用顯微鏡分析這些切片。然而，對(duì)于大樣本來(lái)說(shuō)，切片是勞動(dòng)密集型的，并且將來(lái)自相鄰切片的信息重建成組織的三維視圖是非常費(fèi)時(shí)和困難的。其他可能的方法是在較厚的組織切片上進(jìn)行共聚焦或多光子顯微鏡，盡管當(dāng)聚焦到樣本深處時(shí)成像質(zhì)量會(huì)下降，基本限制在幾百微米內(nèi)。組織透明化代表了一種不同的方法：經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)步驟，使一個(gè)大的樣品變得透明。  
怎樣實(shí)驗(yàn)組織透明化？
如果想要知道組織透明化是如何實(shí)現(xiàn)的，就有必要了解為什么大多數(shù)組織是不透明的。任何生物樣本都主要由水組成，嵌入在脂質(zhì)和蛋白質(zhì)形成的結(jié)構(gòu)中；所有這些成分在與通過(guò)組織傳播的光相互作用方面都會(huì)有所不同。這些成分之間的不同之處是它們的折射率（RI，光通過(guò)特定物質(zhì)的傳播比真空慢多少）。當(dāng)一種材料包含具有不同RIs的小尺寸組分的混合物時(shí)，光與這些非均勻組分的相互作用導(dǎo)致透明度降低（see Richardson and Lichtman, 2015, for an excellent, comprehensive review of this topic）。所有的組織透明化方法都通過(guò)相同的策略來(lái)尋求透明度：它們?cè)噲D通過(guò)去除、替換和修改樣本的一些成分來(lái)使樣本的RI均勻化。
 

 
引用文獻(xiàn) 
1.& Ariel, Pablo., A beginner’s guide to tissue clearing.International Journal of Biochemistry and Cell Biology
http://dx.doi.org/10.1016/j.biocel.2016.12.009