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细胞图谱捕捉到了人类视网膜的多彩细节

来源:cnBeta

这幅令人惊叹的图像可能看起来像一幅特别生动的杰克逊-波洛克画作,但它实际上是一个新的细胞成像技术的例子。对象是什么?人类de视网膜。在荧光显微镜中,组织是通过使用染色特定蛋白质的荧光染料来成像的。但是这种技术只能同时使用三到五种不同的染料,限制了在一张图像中可以捕获的细节。

为了将细节扩大10倍,新研究的研究人员利用了一种叫做迭代间接免疫荧光成像(4i)的新技术。其基本原理听起来很简单--在拍下图像并使用三种染料进行测量后,把样品中的染料洗掉,然后用另外三种染料进行染色。一次又一次地重复这个过程,然后用计算机将所有的图像合并成一个,然后就可以了--最终的结果是一张标有几十种蛋白质的显微镜图像。

在这种情况下,苏黎世联邦理工学院的研究人员使用4i技术创建了人类视网膜的新细胞图谱。在18天里,一个机器人拍下了18个不同批次的染色蛋白质的图像,最终创造了一个包含53种不同类型蛋白质的彩色显微镜图像。

他们没有从人身上提取视网膜,而是在实验室里用干细胞培育出迷你的3D版本,其发育方式与真实的视网膜非常相似。利用这些视网膜器官,该团队展示了这种成像方式可用于研究人类发育,研究人员对一系列不同年龄的视网膜器官进行了处理,一直到它们39周的发育期。

"我们可以用这个时间序列来显示类器官组织是如何慢慢建立起来的,哪些细胞类型在哪里增殖,什么时候增殖,以及突触的位置,"该研究的高级作者Gray Camp说。"这些过程与胚胎发育过程中的视网膜形成过程相类似。"

下一步,研究人员计划将这种技术用于视网膜器官,如视网膜色素变性(一种可导致失明的退行性疾病),以研究该疾病的进展并寻找如何治疗的新见解。最终,他们希望将该技术应用于其他类型的组织,以研究发育和疾病。

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