一只使用 uDISCO 方法进行透明化处理的整只大鼠 *(图片来源:Ali Ertuerk)*。维多利亚时代的解剖学家想一探皮囊之下时,不得不解剖他们想要研究的物体。这当然是他们唯一的选择,因为 X 射线和 MRI 等技术要过很多年才会出现在实验室。如今,科学家们无需打开身体就能看到内部,但他们的可视化图像仍然无法完全捕捉到研究对象的内在本质。皮肤和器官顽固的 the opacity 阻碍了我们的视线。为了提供一种全新的洞察方式,研究人员正在使我们想要窥探的身体完全透明。消除有机结构的颜色这一想法已经存在好几年了,但德国的研究人员表示,他们已经创造了迄今为止最有效的方法。而且,这些老鼠不仅是透明的,还会发光。该技术还能将老鼠的体积缩小到原来体积的三分之一,留给研究人员的是一只微小、半透明、发出放射性绿光的“小绿人”。
如何看透一只老鼠
为了制作透明老鼠,研究人员首先去除皮肤。然后,他们开始向动物体内注射并用一系列化学物质浸泡动物,包括脱水剂和有机溶剂。这个过程需要几天时间才能发挥作用,因为它会逐渐去除老鼠细胞中的水分和脂质。脱水过程会导致老鼠缩小,而去除脂质则使老鼠变得透明。最终结果是一只老鼠,其内部结构——甚至是骨骼——都完全 intact 并且几乎完全肉眼可见。通过用荧光蛋白对感兴趣的器官系统进行染色,研究人员可以创建一个高度可见的图谱,显示老鼠体内各种结构的通路,例如静脉或大脑和脊髓中的神经元。他们于周一在《自然·方法学》上 发表了他们的研究成果。

一只用 uDISCO 方法处理后用荧光绿色染色的透明老鼠大脑。 *(图片来源:Ali Ertuerk)*。研究人员将他们的技术称为 uDISCO,是 "ultimate 3-dimensional imaging of solvent-cleared organs"(溶剂清除器官的终极三维成像)的缩写。这项技术建立在由同一批研究人员开发的 3DISCO 方法 的基础上,该方法也产生了透明老鼠,但未能保存对研究人员清晰观察体内至关重要的荧光蛋白。
闪亮的绿色大脑
作为概念验证,研究人员用荧光染料对老鼠大脑中的神经元进行染色,并应用了 uDISCO 技术。他们获得了一幅精美的中枢神经系统图谱,让他们能够看到从大脑到脊髓的无数连接和通路。同样的过程也可以用于静脉和其他器官,以便挑出它们并检查损伤,或者仅仅是更好地了解它们的工作原理。对一小块人体组织进行的测试也取得了成功,这为研究透明人体器官打开了大门。该技术的潜在应用包括干细胞研究,在这种研究中,追踪干细胞植入后的去向至关重要。结合荧光染色和透明组织,无论细胞去向何处,都能清晰地显示出来。uDISCO 技术还可以帮助神经学家在不解剖大脑的情况下,了解神经元的排列和连接方式。














