一种可维持样本形态的组织光透明试剂盒及光透明化方法技术

本发明专利技术属于生物医学光学成像技术领域，更具体地，涉及一种可维持样本形态的组织光透明试剂盒及光透明化方法

【技术实现步骤摘要】
一种可维持样本形态的组织光透明试剂盒及光透明化方法


[0001]本专利技术属于生物医学光学成像
，更具体地，涉及一种可维持样本形态的组织光透明试剂盒及光透明化方法
。

技术介绍

[0002]生物体具有复杂多样而又紧密相连的结构与功能，在器官甚至全身水平获取生物组织的三维结构，理解中枢及周围神经
、
血管的连接信息，对神经科学及生理病理研究至关重要
。
光学显微成像结合荧光标记技术能获取生物组织细胞甚至亚细胞分辨的三维精细结构
。
但混浊组织的高散射限制了光在组织中的穿透深度，成像往往仅限于生物组织浅层
。
近年发展起来的组织光透明技术为组织器官的三维结构成像提供了重要的解决方法
。
它采用多种物理
、
化学的手段，让生物组织折射率均一化，从而变得对光“透明”。
组织光透明结合各种荧光标记技术及光片照明显微镜可以实现组织器官的整体成像，为高分辨获取完整
、
特异性的神经
、
血管网络结构提供全新的手段，现已广泛应用于神经
、
血管
、
免疫等诸多生物和医学领域的研究中
。
[0003]目前，光透明方法主要分为两大类，即基于水溶性试剂的光透明方法和基于有机溶剂的光透明方法
。
基于水溶性试剂的光透明方法的荧光兼容性较好，但透明效果相比有机溶剂的方法略显不足
、
且存在膨胀
、
处理繁复
、
耗时较长
。
相比之下，基于有机溶剂的光透明方法是通过对组织的脱水，将高折射率有机溶剂作用于组织样品，进行折射率匹配，从而获得更好的透明效果，且处理速度较快，荧光兼容性近年来也得到了极大的改善
。
因此，此类方法得到了极为广泛的应用
。
[0004]但是，目前基于有机溶剂的方法由于需要对组织进行高度脱水，会引起严重组织的收缩，不可避免地降低光学系统对被测对象的分辨能力，更为重要的是，其收缩并非各向同性，特别是对于一些含空腔结构的组织，如不同脑室
、
心脏
、
肺等，收缩所产生的形变致使无法真实重建其本身的形态结构，给图像配准及进一步分析处理带来极大困扰，难以实施诸如全脑范围内跨脑区的神经追踪
、
全脑血管网络配准和定量分析等
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种可维持样本形态的组织光透明试剂盒及光透明化方法，将醇类物质与表面活性剂进行混合对组织进行处理，低浓度的醇类物质与表面活性剂及水按一定比例混合可以使得组织充分去脂膨胀，高浓度醇类物质与表面活性剂按一定比例混合可以对膨胀组织组织进行适度脱水，使得膨胀组织收缩至原始形态大小，从而在保证样本脱水程度的同时尽可能还原所述生物样本组织的原始尺寸，经本专利技术处理后的组织变得高度透明且基本保持原始形态，可以用于组织的整体三维荧光成像中，实现对全脑神经血管网结构的三维高分辨成像及精准重建，解决了现有技术基于有机溶剂的方法由于需要对组织进行高度脱水，会引起严重组织的收缩，不可避免地降低光学系统对被测对象的分辨能力，无法真实重建其本身的形态结构，给图像配准及进一步分析处理
带来极大困扰，难以实施诸如全脑范围内跨脑区的神经追踪
、
全脑血管网络配准和定量分析等的技术问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于光透明化一个或多个组织样品的试剂盒，包含预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液，所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液均含有第一醇类物质和表面活性剂，且所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液中所述第一醇类物质的质量百分数逐渐增大；所述第一醇类物质中含有多元醇
。
[0007]优选地，所述预处理液中第一醇类物质的质量百分数小于或等于
25
％，所述组织脱水液中第一醇类物质的质量百分数大于或等于
70
％
。
[0008]优选地，所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液中表面活性剂的质量百分数小于或等于
10
％
。
[0009]优选地，所述多元醇为乙二醇
、
丙三醇
、
己二醇
、
己三醇
、
己四醇中的一种或多种，进一步优选为己二醇或己三醇
。
[0010]一些技术方案中，所述第一醇类物质还含有甲醇
、
叔丁醇和
N
‑
丁基二乙醇胺中的一种或多种，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂，进一步优选为
Triton X
‑
100、
吐温
‑
20
和十二烷基硫酸钠中的一种或多种
。
[0011]优选地，所述试剂盒还包括折射率匹配液，所述折射率匹配液包含质量份数为
50
‑
70
份的有机溶剂
、20
‑
40
份的高分子聚合物和0‑
10
份的第二醇类物质
。
[0012]优选地，所述有机溶剂为二苄醚
、
二苯醚
、
苯甲醇和苯甲酸苄酯中的一种或多种；所述高分子聚合物为分子量为
200
‑
1000
的聚乙二醇类物质中的一种或多种；所述第二醇类物质为己二醇
、
甲醇
、
叔丁醇和
N
‑
丁基二乙醇胺中的一种或多种
。
[0013]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种利用所述试剂盒进行组织的光透明化方法，包括如下步骤：
[0014](1)
将固定后的组织浸泡于所述预处理液中，使得组织充分膨胀，得到膨胀后的组织；
[0015](2)
将所述膨胀后的组织依次浸泡于所述第一缓冲液和所述第二缓冲液中，用于固定组织框架，稳固组织形态，得到缓冲液处理后的组织；
[0016](3)
将所述缓冲液处理后的组织置于所述组织脱水液中进行脱水处理，使得组织收缩至原始大小，并且组织整体质感变硬
、
形态固化，得到脱水后的组织；
[0017](4)
将所述脱水后的组织浸泡于所述折射率匹配液中，得到光透明化的组织；
[0018]所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液均含有第一醇类物质和表面活性剂，且所述预处理液
、
第一缓冲液
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
用于光透明化一个或多个组织样品的试剂盒，其特征在于，包含预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液，所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液均含有第一醇类物质和表面活性剂，且所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液中所述第一醇类物质的质量百分数逐渐增大；所述第一醇类物质中含有多元醇
。2.
如权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述预处理液中第一醇类物质的质量百分数小于或等于
25
％，所述组织脱水液中第一醇类物质的质量百分数大于或等于
70
％
。3.
如权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述预处理液
、
第一缓冲液
、
第二缓冲液和组织脱水液中表面活性剂的质量百分数小于或等于
10
％
。4.
如权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述多元醇为乙二醇
、
丙三醇
、
己二醇
、
己三醇
、
己四醇中的一种或多种，优选为己二醇或己三醇
。5.
如权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，所述第一醇类物质还含有甲醇
、
叔丁醇和
N
‑
丁基二乙醇胺中的一种或多种，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂或阴离子型表面活性剂，优选为
Triton X
‑
100、
吐温
‑
20
和十二烷基硫酸钠中的一种或多种
。6.
如权利要求1所述的试剂盒，其特征在于，还包括折射率匹配液，所述折射率匹配液包含质量份数为
50
‑
70
份的有机溶剂
、20
‑
40
份的高分子聚合物和0‑
10
份的第二醇类物质
。7.
如权利要求6所述的光透明化方法，其特征在于，所述有机溶剂为二苄醚
、
二苯醚
、
苯甲醇和苯甲酸苄酯中的一种或多种；所述高分子聚合物为分子量为
200
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱䒟，朱京谭，俞婷婷，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：