全新3D成像技術通過透明化動物身體觀察內部結構

*近日，一羣來自路德維格馬克西米利安慕尼黑大學（Ludwig Maximilians University of Munich）中風和痴呆研究所的研究人員發現了一種革命性的新3D成像技術，該技術使得科學家和研究人員能更清晰地觀察整個身體。*該研究團隊的領頭人為Ali Ertürk。這項被稱為Ultimate DISCO（uDSICO）的技術主要是對來自已死動物的、已被去除了水分、脂質和色素的器官進行3D成像。根據最初的研究，該技術“保留了器官和皮膚的完整性，並使其呈透明狀態，此外還保留了基因編碼的熒光蛋白。”

這項技術還利用了一種廣為人知的方法——組織清除。該方法能通過脱水去除細胞膜的任何水分，此外它還能去除細胞膜的油脂。去除之後，研究人員就可以觀察到動物的內部器官、皮膚、肌肉和骨骼。

從本質上講，這項新開發的3D成像技術使得研究人員能對動物的內部結構有一個前所未有的瞭解。Ertürk及其團隊成功地對該技術進行了測試，測試中該技術在猴子和老鼠身上完成了複雜的3D掃描和成像階段。該論文《基於uDISCO的整個器官和生物體的收縮介導成像（Shrinkage-mediated imaging of entire organs and organisms using uDISCO）》的作者包括Chenchen Pan、Ruiyao Cai、Francesca Paola Quacquarelli、Alireza Ghasemigharagoz、Athanasios Lourbopoulos、Pawe Matryba、Nikolaus Plesnila、Martin Dichgans、Farida Hellal和Ali Ertürk。論文被髮表在了《Nature Methods》雜誌上。

利用Ertürk發佈的3D掃描圖像，研究人員能觀察到最精細、最複雜的動物屍體結構和器官，其中包括組織、骨骼結構和肌肉排列。

“我們開發了一項重要的技術，該技術能使整個器官和生物體呈透明狀態。這個新方法為映射所有實驗室動物的神經元、神經膠質和血管連接提供了基礎，該方法也潛在地可以用在已經死亡的人類大腦上。”ERTüRK説。

一旦被充分開發，這項3D成像技術可被用來進行一些最複雜的、往往在生前很難實施的外科手術。

例如，由於神經元通路的極端複雜性，很難用現代手術方法去治療一些腦損傷疾病和受損的腦部神經元內部結構。有了這項新技術，醫生們將能夠獲得一個更詳細的大腦3D掃描，並據此制定手術策略。

目前，這項特殊的技術僅在猴子和老鼠身上用過。Ertürk強調説，該技術可用在已死亡的大腦的研究上，但並不適用於有生命的患者。隨着時間的推移，該技術會變得更具創新性、更靈活，那時它的商業版本將允許外科醫生和研究人員利用該技術在人類屍體上研究腦部疾病。

如上圖所示，慕尼黑大學的研究人員已經能夠映射出連接至老鼠鬍鬚的神經元。如果同樣的技術可用在人類外科手術上，從理論上講，運動神經元疾病、阿爾茨海默病和帕金森病等嚴重疾病將能被永久治癒。