麻省理工突破性方法使組織具有可拉伸性和耐用性
美國麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員創(chuàng)造了一種名為ELAST的新化學(xué)工藝,用于使實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用的組織具有可拉伸、可壓縮、幾乎堅(jiān)不可摧的特性。如何讓腦部和其他大型組織中的細(xì)胞和分子成像更容易,同時(shí)又能讓樣本足夠堅(jiān)韌,在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)久耐用,一直是全世界生物醫(yī)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室面臨的挑戰(zhàn)。該團(tuán)隊(duì)的新的化學(xué)ELAST工藝是對(duì)這一挑戰(zhàn)的一個(gè)答案。
麻省理工學(xué)院的研究人員表示,他們的工藝為科學(xué)家提供了一種快速的方法,可以對(duì)大腦、腎臟、肺、心臟和其他器官內(nèi)的細(xì)胞、蛋白質(zhì)、遺傳物質(zhì)和其他分子進(jìn)行熒光標(biāo)記。這種新工藝可以將組織拉伸或擠壓成很薄的部分,使標(biāo)記探針能夠更快速地注入到組織中。 演示表明,經(jīng)過反復(fù)的擴(kuò)張或壓縮以加快貼標(biāo)速度,組織可以恢復(fù)到原始的未改變的形態(tài),除了新的標(biāo)簽外,其他的組織都可以恢復(fù)到原來的形態(tài)。ELAST是在一個(gè)為期五年的項(xiàng)目中開發(fā)出來的,目的是制作出最全面的全人類大腦地圖。這個(gè)過程要求能夠在最厚的板塊中標(biāo)記和掃描每一個(gè)精細(xì)的細(xì)胞和分子細(xì)節(jié),以保留三維結(jié)構(gòu)。 這也意味著實(shí)驗(yàn)室必須能夠在數(shù)年內(nèi)保持樣本的完美無缺,即使他們必須快速高效地完成無數(shù)輪單獨(dú)的標(biāo)記工作。每一輪的標(biāo)記都可能包括某一天的特定類型的神經(jīng)元或下一天的關(guān)鍵蛋白,告訴科學(xué)家們關(guān)于大腦的結(jié)構(gòu)和工作原理的新信息。 該材料的工程化工作歸結(jié)為找到一種名為聚丙烯酰胺的凝膠狀化學(xué)物質(zhì)的正確配方。當(dāng)這種配方注入到組織中時(shí),會(huì)導(dǎo)致長長的聚合物鏈的糾纏,而這些聚合物鏈上的鏈接可以滑行,使組織具有結(jié)構(gòu)上的完整性,但彈性更大。組織的細(xì)胞和分子會(huì)與長的聚合物鏈糾纏在一起,增加了組織承受拉伸或壓迫的能力,在此過程中不會(huì)出現(xiàn)撕裂或永久移位。 |