Cum să faci un șoarece transparent cu ajutorul câtorva ingrediente simple

Pentru biologi, opacitatea creierului, a celorlalte organe și a țesuturilor în general este o problemă. Toate proteinele și macromoleculele din celule sunt adeseori dificil de observat, din cauza pigmentului consistent al țesutului care le învelește.

Acum, cercetătorii japonezi de la institutul Riken au publicat o rețetă specială pentru o substanță ce oferă țesutului o transparență similară cu a apei, făcând posibilă o profunzime fără precedent a imagisticii biologice.

Avem deja agenți limpezitori care oferă transparență țesuturilor, dar adesea ei nu penetrează suficient pentru a face vizibil tot ce este necesar, sau se amestecă printre „markerii” fluorescenți pe care biologii îi aplică pentru a distinge anumite seturi de vase sangvine, sau neuroni, dintr-un organism.

Rețeta japonezilor limpezește țesutul atât de bine încât singura limitare a adâncimii până la care poate fi acesta pătruns vizual este puterea lentilelor microscopului folosit. Și în plus, așa cum au și demonstrat cercetătorii  care au analizat creierul unui șoarece tratat cu substanța în cauză,  ea nu reduce strălucirea markerilor fluorescenți pe care animalul a fost special programat să îi afișeze.

Numele agentului clarificator este Scale și consta din ingrediente accesibile oricărui laborator. Ureea, despre care știm că este un compus al urinei, Triton-X, un detergent pe care biologii îl folosesc pentru a face membranele celulelor mai permeabile și glicerolul (sau glicerina), folosită ca anticongenlant (sau antigel) sunt toate ingredientele necesare pentru încropirea limpezitorului-minune.

Imediat ce echipa a identificat proporțiile corecte ale acestor substanțe a injectat creierele mai multor șoareci cu ele, întregi sau feliate, precum și embrioni de șoarece (foto 1) vreme de două săptămâni, după care cercetătorii au examinat rezultatele la microscop.  Deveniseră capabili să vadă cel puțin până la câțiva milimetri sub suprafața țesutului și, prin activarea markerilor fluorescenți din neuroni cu ajutorul luminii laser, au urmărit tipare neuronale din hipocamp și din alte regiuni cerebrale.

Potrivit experților, agentul de limpezire poate fi util în desenarea unor hărți ale conectivității creierului. Urmărirea circuitelor cerebrale este o sarcină atât de delicată încât mai este și astăzi practicată manual, iar unele dintre cele mai performante metode noi de imagistică se concentrează pe realizarea unor fotografii mai clare și mai profunde ale neuronilor pentru a îi folosi în astfel de cartografieri.

Scale este neobișnuit printre acestea, deoarece, în loc să folosească algoritmi pentru a anula neclaritatea din imagine trecând integral lumina prin țesut cu ajutorul unui anume tip de rezonanță magnetică funcțională (fMRI), el chiar alterează țesutul în sine pentru a-l face mai ușor de privit în adâncime.

Deși de această dată a fost folosit pentru studierea creierului, Scale poate fi întrebuințat pentru orice fel de țesut. Minusul este acelea că, asemenea oricăror agenți limpezitori, substanța funcționează doar cu țestut mort, deci nu e cazul să ne așteptăm la șoareci transparenți alergând prin laboratoare cu celulele la vedere. Încă, cel puțin, pentru că echipa lucrează la o versiune mai blândă a agentului pe care speră să o poată aplica creaturilor vii în viitorul apropiat.

Sursa

Foto: Riken