一种高折射率水溶性折射率匹配试剂以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，涉及一种高折射率水溶性折射率匹配试剂以及光透明化方法

【技术实现步骤摘要】
一种高折射率水溶性折射率匹配试剂以及光透明化方法


[0001]本专利技术属于生物医学光学成像
，更具体地，涉及一种高折射率水溶性折射率匹配试剂以及光透明化方法
。

技术介绍

[0002]生物体是由数目庞大的细胞组成，不同类型的细胞在生物体内共同组成各种具有不同功能的器官及系统，进而共同参与生物体的新陈代谢等各种生命活动
。
因此，对健康和疾病的生物学机制需要在器官甚至全身水平上进行整体的深入理解，而不仅仅是选择组织的一部分
。
例如，研究神经网络的整体结构，或进行神经环路示踪
、
三维血管重构及发育生物学的相关研究，都需要组织的三维结构信息作为支撑
。
因此，高分辨地获取组织的三维结构信息对于生物医学的相关研究非常重要
。
[0003]光学成像技术的迅速发展为组织的三维成像提供了必要的工具
。
先进的光学成像系统结合多种荧光标记方法可以实现亚细胞分辨率
、
高对比度的组织结构信息的获取
。
然而，大部分生物组织都具有高散射特性，这使得光学成像系统仅能获取组织表层的结构信息，成像深度仅为几十到几百微米，无法实现较大组织的三维重建
。
[0004]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”。
组织光透明结合多种荧光标记技术及光片照明显微成像技术可以实现组织器官多种结构的三维整体成像，为高分辨获取完整
、
特异性的组织结构提供全新手段，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
。
[0005]目前，光透明方法主要分为两大类，包括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
。
其中，基于有机溶剂的光透明方法是通过对组织的脱水，并用高折射率有机溶剂对组织进行折射率匹配，从而实现组织透明，具有透明速度较快，透明效果好的优势，但存在荧光兼容性较差
、
组织严重变形等问题
。
相比之下，基于水溶性试剂的光透明方法的荧光兼容性较好，且透明过程中样本形变较小，更有利于真实重建样本本身的形态结构，并准确反映生理病理过程中组织微观结构的改变
。
[0006]但是，目前基于水溶性试剂的方法所用匹配液的折射率大都较低，最高仅为
1.52
，远远低于有机溶剂透明方法的
1.56
，因此需要长时间地对组织进行浸泡脱脂，且透明效果相比有机溶剂的方法略显不足
。
受此影响，水溶性方法目前多局限于对较小样本进行透明成像，对于更大体积
、
更高等级的动物样本则明显存在透明速度缓慢
、
透明效果较差的问题，这极大限制了其在生物医学研究中的广泛应用
。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种高折射率水溶性折射率匹配试剂以及光透明化方法，经该折射率匹配试剂处理后的多种大体积
、
高等级组织不仅在短时间内变得高度透明，而且处理后的组织可以用于整体荧光显微成像中，实现对特定生物结构的三维
高分辨成像及重建，解决了现有技术基于水溶性试剂的方法所用匹配液的折射率大都较低，需要长时间对组织进行浸泡脱脂，透明效果不佳等的技术问题
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种高折射率水溶性折射率匹配试剂，其特征在于，包括芳香胺类物质
、
硫脲类物质
、
第一醇类物质以及水；
[0009]所述芳香胺类物质易溶于水，且其折射率大于或等于
1.54
；所述硫脲类物质易溶于水，且其折射率大于
1.54
；
[0010]该折射率匹配试剂中含有
10wt
％
‑
40wt
％的芳香胺类物质，
10wt
％
‑
40wt
％的硫脲类物质以及
5wt
％
‑
20wt
％的第一醇类物质
。
[0011]优选地，所述的折射率匹配试剂，包括第一试剂和第二试剂，所述第一试剂和所述第二试剂均包括所述芳香胺类物质
、
所述硫脲类物质
、
所述第一醇类物质以及水；
[0012]且所述第一试剂中硫脲类物质的浓度小于所述第二试剂中硫脲类物质的浓度；所述第一试剂中第一醇类物质的浓度小于所述第二试剂中第一醇类物质的浓度
。
[0013]优选地，所述第一试剂中含有
10wt
％
‑
20wt
％的芳香胺类物质，
10wt
％
‑
20wt
％的硫脲类物质以及5％
‑
10wt
％的第一醇类物质；
[0014]所述第二试剂含有
25wt
％
‑
30wt
％的芳香胺类物质，
20wt
％
‑
40wt
％的硫脲类物质以及
10wt
％
‑
20wt
％的第一醇类物质
。
[0015]优选地，所述芳香胺类物质为联苯胺和
/
或间苯二甲胺；
[0016]所述硫脲类物质为硫脲
、N
‑
甲基硫脲
、N
，
N
′‑
二甲基硫脲和二甲基硫代甲酰胺中的一种或多种；
[0017]所述第一醇类物质为山梨醇
、N
‑
叔丁基二乙醇胺和碘海醇中的一种或多种
。
[0018]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种利用所述的折射率匹配试剂进行的光透明化方法，包括如下步骤：
[0019](1)
将固定后的组织浸泡于脱脂液中，使组织充分去脂，得到去脂处理后的组织；
[0020](2)
对所述去脂处理后的组织进行清洗，洗去残留的脱脂液，得到清洗处理后的组织；
[0021](3)
将所述清洗后的组织浸泡于所述的折射率匹配试剂中，对组织进行透明化处理，得到透明化处理后的组织
。
[0022]优选地，步骤
(1)
所述脱脂液包括
10wt
％
‑
25wt
％的第二醇类物质，0‑
10wt
％的表面活性剂和水
。
[0023]优选地，所述第二醇类物质为己二醇
、N
‑
丁基二乙醇胺和
N
‑
叔丁基二乙醇胺中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高折射率水溶性折射率匹配试剂，其特征在于，包括芳香胺类物质
、
硫脲类物质
、
第一醇类物质以及水；所述芳香胺类物质易溶于水，且其折射率大于或等于
1.54
；所述硫脲类物质易溶于水，且其折射率大于
1.54
；该折射率匹配试剂中含有
10wt
％
‑
40wt
％的芳香胺类物质，
10wt
％
‑
40wt
％的硫脲类物质以及
5wt
％
‑
20wt
％的第一醇类物质
。2.
如权利要求1所述的折射率匹配试剂，其特征在于，包括第一试剂和第二试剂，所述第一试剂和所述第二试剂均包括所述芳香胺类物质
、
所述硫脲类物质
、
所述第一醇类物质以及水；且所述第一试剂中硫脲类物质的浓度小于所述第二试剂中硫脲类物质的浓度；所述第一试剂中第一醇类物质的浓度小于所述第二试剂中第一醇类物质的浓度
。3.
如权利要求2所述的折射率匹配试剂，其特征在于，所述第一试剂中含有
10wt
％
‑
20wt
％的芳香胺类物质，
10wt
％
‑
20wt
％的硫脲类物质以及5％
‑
10wt
％的第一醇类物质；所述第二试剂中含有
25wt
％
‑
30wt
％的芳香胺类物质，
20wt
％
‑
40wt
％的硫脲类物质以及
10wt
％
‑
20wt
％的第一醇类物质
。4.
如权利要求1所述的折射率匹配试剂，其特征在于，所述芳香胺类物质为联苯胺和
/
或间苯二甲胺；所述硫脲类物质为硫脲
、N
‑
甲基硫脲
、N
，
N
′‑
二甲基硫脲和二甲基硫代甲酰胺中的一种或多种；所述第一醇类物质为山梨醇
、N
‑
叔丁基二乙醇胺和碘海醇中的一种或多种
。5.
利用如权利要求1至4任一项所述的折射率匹配试剂进行的光透明化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)
将固定后的组织浸泡于脱脂液中，使...

【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：