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光学成像(如荧光显微镜、光学相干断层扫描和光声成像等技术)在生物组织成像时,受组织成分折射率不匹配导致的光散射影响,难以在深层组织实现高分辨率成像。研究人员开展用吸收染料分子(以柠檬黄为例)实现活体小鼠瞬时可逆光学透明的研究,为活体动物光学成像提供新方法。
非手术的光学透明窗口能在不进行侵入性操作的情况下,实现对小鼠体内脑血流动力学、肠道结构与蠕动以及肌节结构的可视化观察。
摘要:光学成像(Optical imaging)通过荧光显微镜(fluorescence microscopy)、光学相干断层扫描(optical coherence tomography)和光声成像(photoacoustic imaging)等技术,能够在高空间和时间分辨率下实时可视化组织和细胞。然而,克服由水和脂质等组织成分折射率不匹配引起的光散射,仍是一个重大挑战,尤其是在对活体动物较厚的生物组织进行成像时。尽管在深层组织成像方面取得了进展,但许多光学方法在深度成像时仍难以达到衍射极限分辨率,或者不适合在活体动物中使用。在这里,研究人员介绍了一种利用吸收染料分子(以柠檬黄(tartrazine)为代表)实现活体小鼠瞬时可逆光学透明的非侵入性方法。该方法基于光与物质相互作用的基本物理学原理,能够实现活体动物的可逆光学透明,并且还可以在体外对新鲜解剖的组织进一步应用。在本实验方案(Protocol)中,研究人员详细介绍了通过各自的透明窗口对小鼠腹部和后肢的体内内脏器官和肌肉肌节进行可视化的步骤,展示了一种适用于活体动物多种光学成像应用的通用方法。具备光学成像和动物处理专业知识的研究人员,仅需两周多时间即可完成体内应用的整个实验方案。