Исследователи из трех университетов Вены разработали новый метод анализа биологических тканей, который сочетает очистку с удалением различных типов пигментов, так как они характерны для большинства биологических объектов. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Анализ отдельных клеток в толще целых органов или тканей приобретает все большее значение в биологии и, в частности, в медицине. На сегодняшний день исследователи разрезают более крупные ткани на тонкие слои, изучают каждый из них в отдельности, а затем снова собирают вместе в трехмерную модель. Однако это трудоемкий процесс, который часто дает неполные результаты. Например, клетки, составляющие нашу нервную систему, обладают длинными отростками, которые могут проходить через все тело. Реконструкция таких проекций из небольших срезов является чрезвычайно сложной задачей.

Одно из решений этой проблемы заключается в использовании методов очистки, которые могут сделать непрозрачные ткани прозрачными. При применении их к сложным тканям, в том числе к головному мозгу, такие методы позволяют визуализировать отдельные клетки, что позволяет ученым получать трехмерные изображения клеток и тканей без секционирования.

Однако существующие методы очистки до сих пор не оптимизированы для удаления различных пигментов, которые присутствуют в тканях. Это ограничивает глубину визуализации образцов. Поэтому, несмотря на мощь методов очистки тканей, они остались ограничены конкретными непигментированными органами, такими как мозг, и небольшим количеством модельных видов, у которых практически не наблюдается пигментации.

Авторы нового исследования предложили новый подход к решению этой проблемы. Метод получил название DEEP-Clear. Он заключается в одновременной депигментации образца и его очистке. Важным наблюдением, которое помогло разработать новый метод, было то, что обработка тканей различными химическими веществами оказывала синергический эффект. При этом было важно свести к минимуму количество обработок химическими соединениями, чтобы сохранить целостность тканей.

Ученые показали, что DEEP-Clear можно применять ко множеству видов, включая костистых рыб, кальмаров, червей, моллюсков и земноводных. Помимо своей совместимости со многими видами, еще одна привлекательная особенность нового метода заключается в том, что прозрачность обрабатываемых организмов позволяет визуализировать образцы в разных масштабах. С одной стороны, методика позволяет разглядеть очень мелкие детали, такие как точки контакта между нейронами или отдельные кластеры делящихся клеток. С другой стороны, технология позволяет использовать микроскопию плоскостного освещения, в которой двумерный лазерный свет позволяет быстро сканировать весь образец, в результате чего создается полная трехмерная компьютерная модель.

Авторы считают, что их метод сделает очистку тканей более популярной среди исследователей. Это позволит ученым во всем мире анализировать молекулярные и клеточные структуры различных видов, у которых существуют очень интересные, но плохо изученные нейробиологические особенности.
 

https://indicator.ru/biology/novyi-metod-analiza-tkanei-i-organov-01-06-2020.htm