黑科技丨首次实现人体器官透明成像，让疾病无处遁形！
NanoLabs
2020-02-25
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。
我们知道，一个透明的器官可以让研究人员对复杂的组织进行可扩展的细胞和分子研究。但是呢，我们成人人体器官由于经历了几十年的活动，人体组织中早就积聚了致密而坚固的分子，因此使其透明化尤其具有挑战性。为了克服这些挑战，德国亥姆霍兹慕尼黑研究中Ali Ertürk等人时隔2个月后再次在Cell发表论文，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。1） 使用SHANEL来使得完整的成人大脑和肾脏透明化，并用抗体和染料在厘米深度进行三维组织学检查。因此，研究人员在细胞分辨率下揭示了完整人眼、人甲状腺、人肾脏和转基因猪胰腺的结构细节。2） 开发了一个深度学习管道，用标准实验室计算机在数小时内分析清除的人脑组织中的数百万细胞。因此，结合具有扩展的样品扫描能力的光片显微镜系统和基于深度学习的算法，SHANEL组织学可以成为在不久的将来绘制完整人体器官的关键技术，这将加快我们对人类生命中的生理和病理条件控制的理解。值得一提的是，在2019年12月12日，Ali Ertürk等人使用vDISCO方法对透明小鼠转移瘤进行成像，并开发了一个用于自动量化癌症转移和治疗性抗体靶向的技术，名为DeepMACT，实现了首次看清全身肿瘤转移灶，让肿瘤无处遁形，一时引起轰动，相关成果发表在Cell上。时隔仅仅2个月，Ali Ertürk等人就在人体器官层面上进行透明成像获得重大突破，相关成果再次发表在Cell杂志，这项研究无疑将进一步为生命科学带来全新的视野。1. Pan, et al., Deep Learning Reveals Cancer Metastasis and Therapeutic AntibodyTargeting in the Entire Body. Cell, 2019. 179(7): p. 1661-1676.e19.https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31269-32. Zhao S, Todorov MI, Cai R, Maskari RAI, Steinke H, Kemter E, et al. Cellular and Molecular Probing of Intact Human Organs. Cell. 2020.https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.030
