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科技工作者之家 2020-03-02
来源:福建省自动化学会
长期以来,科学家一直在探索生物体的精细结构,以使我们可以更好地了解生命的生理和病理过程,特别是对整个生物体和器官的三维结构,这可以更加直观地观察生物体和器官的结构细节。
发表在顶尖学术期刊《细胞》的文章称:科学家们利用先进的技术手段,首次成功展现了透明的完整人体器官,为从细胞水平窥探结构复杂的人体提供了前所未有的机会。
当器官都变成“透明”的,会怎么样呢?
先来看看:
人眼睛的三维成像
肾血管成像
其实,近年来生物学家已经获得了小鼠某些器官的完整细胞结构图,可是使用的方法不适用于人体器官。因为人类器官比小鼠器官生长的年限长得多,人体器官周围堆积的不可溶性胶原蛋白、脂褐素等物质,远远多于小鼠之类的动物,这严重阻碍了化学染料的穿透。
为了克服这些挑战,德国亥姆霍兹慕尼黑研究中Ali Ertürk等人为我们带来人体上的透明化技术,他们称之为SHANEL,这是一种新的组织通透性方法,用于清除和标记僵硬的人体器官。
这项研究经过多次尝试,研究人员终于找到一种名为CHAPS的药剂,先在人类器官上打出很多洞,再用另一种药液注入器官内部,把器官变成透明的结构。这份研究使用的是死者的器官。之后,研究组还发明了一种能容纳整个器官进行扫描的激光扫描显微镜,能扫描大如人体肾脏的器官。此外,研究小组开发了深度学习算法,能在几个小时内对大脑三维结构中的几百个细胞展开分析。
研究人员表示,这项技术很快将发展成扫描人体完整器官的主流技术,将显着提升研究人员对大脑这样器官的功能性健康和疾病的认知。可以作为将来三维生物打印人造器官技术的模版和图纸,因为人体器官细胞图还是将来三维生物打印的重要基础。
参与项目的Ertürk教授说:“移植器官需要漫长的时间,移植费用也很高。我们希望在细胞结构层面详细了解人体器官,朝着按需生产有功能的人工器官迈进一步。”
来源:gh_3e506119ca05 福建省自动化学会
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU0MDUwOTU5Mw==&mid=2247484644&idx=3&sn=1445e9fd1823f5cd85484c1d1e347b47&chksm=fb395012cc4ed90470e07a76aa03bbac94de3f9b2e6415136dd93bd47f79c6f0d1d0f6cc2927&scene=27#wechat_redirect
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