人胎儿脑组织三维成像技术突破：CLARITY与SWITCH光学透明化方法的比较研究

为解决传统组织切片技术难以完整呈现神经细胞三维结构的问题，研究人员针对长期固定的存档人胎儿脑组织块，对比了CLARITY和SWITCH两种折射率(RI)匹配技术。通过四例孕25-39周样本的共聚焦显微镜分析，发现SWITCH在抗体渗透深度(>300 μm)、处理时间和样本形变控制方面显著优于CLARITY(150-180 μm)，为发育神经生物学研究提供了更优的厚组织三维成像方案。

　　

传统组织学方法使用7-100 μm常规厚度切片时，始终无法完整捕捉神经元和胶质细胞复杂的三维结构。大块组织的可视化长期受限于组织不透明性和抗体渗透不足——这种不透明性源自折射率(RI)不匹配界面造成的光散射现象。

研究团队系统性比较了两种RI匹配技术：CLARITY(被动透明化)和SWITCH(主动透明化)，用于处理室温下4%多聚甲醛长期固定(最长3.5年)的存档人胎儿脑组织块。通过对四例孕25-39周胎儿大脑皮层样本的共聚焦显微镜分析，两种方法均实现了2 mm的成像深度突破。但关键差异在于：CLARITY处理的样本抗体标记仅停留在表层150-180 μm，而SWITCH技术展现出惊人的均一性，抗体渗透深度突破300 μm大关。

值得注意的是，SWITCH在三个关键指标上全面胜出：将组织处理时间从数周缩短至数天；消除CLARITY常见的样本膨胀变形现象；更重要的是，其深度抗体渗透能力使研究者能清晰观察到皮层深部的神经突触网络和胶质细胞三维构象。这些发现为发育性脑疾病机制研究提供了革命性的厚组织三维成像工具，特别适用于探究阿尔茨海默病等神经退行性疾病的早期发育起源。