Onzichtbare muizen' kunnen heel-organisme beeldvorming mogelijk maken


Onzichtbare muizen' kunnen heel-organisme beeldvorming mogelijk maken

Een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Cel Details van de poging van Japanse wetenschappers om de ultieme droom van systeembiologie te realiseren - helemaal transparante weefsels en organismen die kunnen worden afgebeeld bij een zeer precieze single-cellresolutie.

De onderzoekers hebben de CUBIC methode toegepast op de hersenen, harten, longen, nieren en levers van zuigelingen en volwassen muizen.

Beeldkrediet: RIKEN

Het collaboratieve team van de Universiteit van Tokio en het RIKEN Kwantitatieve Biologie Centrum was vooral geïnteresseerd in het oplossen van het probleem van 'chromoforen'. Chromoforen zijn moleculaire subunits die licht absorberen, waardoor nauwkeurige beeldvorming voorkomt. Een van deze chromoforen - heme - is aanwezig in de meeste weefsels in het lichaam.

Het team constateerde echter dat de aminoalcoholen die aanwezig zijn in een reagens dat ze eerder hadden geëxperimenteerd, hem van hemoglobine kunnen scheiden, waardoor het getroffen gebied 'dramatischer' transparanter wordt.

RIKEN publiceerde details van deze techniek - CUBIC (Clear, Unobstructed Brain Imaging Cocktails en Computational Analysis) - in april van dit jaar. De techniek werd ontwikkeld als een oplossing voor het realiseren van heel-hersenbeelden die 3D-analyse van neurale schakelingen en genxpressieprofielen mogelijk maken.

Hoewel het initiële onderzoek alleen maar naar muizen en primaten hersenen, liet teamleider Hiroki Ueda commentaar geven: "In de nabije toekomst willen we CUBIC-technologie toepassen op beeldvorming met een hele cel bij eencelresolutie."

In de nieuwe studie hebben de onderzoekers de CUBIC methode toegepast op de hersenen, harten, longen, nieren en levers van zuigelingen en volwassen muizen. In alle gevallen waren de wetenschappers in staat om duidelijk weefsel te krijgen.

Met behulp van een techniek genaamd fluorescerende microscopie met licht vel, kon het team 3D-afbeeldingen van 'plakken' van deze transparante organen verkrijgen. Een test van de techniek op diabetische en niet-diabetische muizen uitvoerde, vonden de onderzoekers dat kenmerkende pancreasverschillen tussen de twee groepen muizen duidelijk zichtbaar waren in de beelden.

Nieuwe methode kan 3D anatomische studies van hele organismen mogelijk maken

"We waren erg verbaasd dat het hele lichaam van zuigelingen en volwassen muizen bijna transparant zou kunnen worden gemaakt door een directe transcardiale CUBIC perfusie in combinatie met een 2 weken clearing protocol," zegt de eerste auteur Kazuki Tainaka. "Het liet ons cellulaire netwerken zien binnen Weefsels, die een van de fundamentele uitdagingen in biologie en geneeskunde zijn."

Teamleider Hiroki Ueda zegt dat de nieuwe methode kan worden gebruikt voor 3D anatomische studies van hele organismen:

Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om te bestuderen hoe embryo's ontwikkelen of hoe kanker- en auto-immuunziekten op het cellulaire niveau ontwikkelen, wat leidt tot een dieper inzicht in dergelijke aandoeningen en misschien naar nieuwe therapeutische strategieën. Het zou kunnen leiden tot het behalen van een van onze geweldige dromen, biologische organismen op basis van systematische systemen op basis van beeldvorming van het hele lichaam bij single-cell resolution."

De CUBIC-techniek kan echter niet toegepast worden op levende organismen, aangezien het vereist dat de weefsels "reageren" met behulp van reagentia.

In augustus, Medical-Diag.com Gerapporteerd over een andere "onzichtbare muis." Een onderzoeksteam van het California Institute of Technology creëerde doorzichtige muizen door de huid van de dieren te verwijderen en lipiden uit het weefsel te verwijderen, waardoor het weefsel transparant is.

Net als bij het Japanse project was de bedoeling van dit onderzoek om de wetenschap dichterbij te brengen om 3D-kaarten van hele organen en lichamen te kunnen afbeelden. Voorheen waren technieken voor het maken van organen transparant beperkt tot embryo's en de hersenen.

Titanic | Underwater shots (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk