新型生物組織光學(xué)透明技術(shù)研究
發(fā)布時間:2018-03-05 03:39
本文選題:生物組織光學(xué)透明 切入點(diǎn):組織透明 出處:《深圳大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:近年來隨著生物醫(yī)學(xué)迅速發(fā)展的進(jìn)程,生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究從人工痕跡較重的細(xì)胞研究過渡到了更具生理含義的組織、器官、胚胎甚至模式動物的研究。為了獲得這些組織器官的三維光學(xué)成像,傳統(tǒng)技術(shù)是進(jìn)行組織切片再分層成像,這使得整個過程費(fèi)時費(fèi)力而且其切片過程破壞了器官的完整性和某些細(xì)胞亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,易導(dǎo)致獲得的細(xì)胞病生理信息部分丟失,因而促進(jìn)了生物組織光學(xué)透明技術(shù)產(chǎn)生和快速發(fā)展。生物組織光學(xué)透明技術(shù)是一種新穎的將完整的不透明的生物組織經(jīng)過光學(xué)透明處理后實現(xiàn)高透明且完整的樣本的技術(shù),可進(jìn)一步結(jié)合光學(xué)成像技術(shù)實現(xiàn)完整組織器官的熒光/吸收三維立體成像,具有傳統(tǒng)切片技術(shù)無法替代的性能,是生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。生物組織光學(xué)透明技術(shù)的這些特點(diǎn)使得它在生物學(xué)醫(yī)學(xué)藥物開發(fā)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮著越來越重大的作用。本文先綜述了組織光學(xué)透明技術(shù)的概念、原理及具體的實現(xiàn)方法和步驟,介紹了其在生物醫(yī)學(xué)尤其是腦科學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和部分成果,比較了各方法不同參數(shù)的優(yōu)劣,并就未來的挑戰(zhàn)和發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行了討論,之后開展了實驗研究,具體內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)對國際上現(xiàn)有的組織光學(xué)透明技術(shù)進(jìn)行比較研究,結(jié)果表明:uDISCO透明技術(shù)熒光蛋白信號保存效果較差,SeeDB透明技術(shù)對成年小鼠大組織透明度很低,Scale透明技術(shù)樣本體積膨脹較大,CUBIC透明技術(shù)不能和DiI染料相兼容,ScaleS透明技術(shù)對成年小鼠大組織樣本透明速率較低。同時針對目前SeeDB透明技術(shù)透明速率較慢的問題,提出通過添加化學(xué)促滲透劑二甲基亞砜的方法提高了SeeDB的透明速率。(2)針對目前現(xiàn)有的組織光學(xué)透明技術(shù)存在的熒光淬滅問題、破化細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)(不能和Di I染料相互兼容問題)、透明速率較低問題、組織體積形態(tài)變化大等問題,開發(fā)出新型的組織透明技術(shù) UbasM透明技術(shù):篩選到了尿素、葡甲胺、蔗糖、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、Triton X-100具有較好清洗功能的試劑,并將其相互搭配發(fā)明了UbasM-1溶液:25wt%葡甲胺+25wt%尿素+20wt%1,3-二甲基-2-咪唑啉酮+0.2wt%Triton X-100,UbasM-2溶液:25wt%尿素+40wt%蔗糖+20wt%1,3-二甲基-2-咪唑啉酮,同時提出一套完整的樣本清洗方法流程。(3)對UbasM透明技術(shù)的透明速率、透明度、熒光蛋白信號保存度、能否與DiI染色相互兼容(膜結(jié)構(gòu)保護(hù))、組織體積形態(tài)變化以及在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)行研究,結(jié)果表明:UbasM技術(shù)具有對熒光蛋白質(zhì)信號影響較少、能和DiI染料相互兼容、透明速率較快、樣本透明度較高、組織體積形態(tài)變化極小,安全性好和操作簡單以及成本低廉等多個方面的優(yōu)勢。同時,將該技術(shù)應(yīng)用在阿爾茲海默癥和乳腺癌研究等生物醫(yī)學(xué)實際研究中,取得了較好的實驗效果。綜上所述,與其它的生物組織光學(xué)透明技術(shù)比較,本研究開發(fā)的UbasM透明技術(shù)是一種簡單、高效、適用性強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣的新型組織光學(xué)透明技術(shù),在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)以及藥物開發(fā)領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R318
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本文編號:1568613
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