Un equipo de investigación de RIKEN ha establecido una técnica optimizada tridimensional 3D de tinción y observación de tejidos basada en la tecnología de limpieza de tejidos existente. Publicado en Comunicaciones de la naturaleza , el estudio detalla cómo la nueva técnica se puede utilizar para teñir tejidos y marcar células en cerebros de ratones, cerebros humanos y cuerpos de titíes completos. Esta técnica permitirá un análisis anatómico detallado y comparaciones de órganos completos entre especies a nivel celular.
La limpieza de tejidos permite la observación en 3D de órganos mediante un microscopio óptico. En 2014, un equipo de investigación dirigido por Etsuo Susaki y Hiroki Ueda en el Centro RIKEN para la Investigación de Dinámica de Biosistemas BDR en Japón desarrolló una tecnología de limpieza de tejidos en 3D llamada CUBIC, quepuede obtener imágenes de todo el cuerpo a nivel de una sola célula al hacer que el tejido sea transparente.
Si bien la limpieza de tejidos puede dar lugar a imágenes fantásticas, por sí misma no tiene mucho valor científico. Para que la limpieza de tejidos sea significativa, los científicos deben poder teñir y etiquetar tejidos y tipos de células específicos, que luego pueden estudiarseEsto requiere un sistema que funcione con una amplia gama de agentes de tinción y anticuerpos. Aunque se han intentado varios tipos de métodos de tinción y etiquetado 3D, ninguno ha sido lo suficientemente versátil.
Al darse cuenta de que necesitaban una mejor comprensión del tejido corporal, el equipo de BDR y sus colegas realizaron análisis físicos y químicos detallados. Descubrieron que los tejidos biológicos se pueden definir como un tipo de gel electrolítico.
Con base en las propiedades de los tejidos que descubrieron, construyeron un sistema de detección para examinar una serie de condiciones utilizando geles artificiales que pueden imitar tejidos biológicos. Al analizar la tinción y el etiquetado de anticuerpos de geles artificiales con CUBIC, pudieron establecer una multamétodo de tinción / imagen 3D versátil y sintonizado, que denominaron CUBIC-HistoVIsion. Al utilizar este sistema optimizado con imágenes microscópicas 3D de alta velocidad, lograron teñir e obtener imágenes de todo el cerebro de un ratón, medio cerebro de tití yun centímetro cuadrado de tejido cerebral humano. Las imágenes en 3D de cuerpo entero de un mono tití infantil también tuvieron éxito. El sistema funcionó bien con cerca de 30 anticuerpos diferentes y agentes de tinción nuclear, haciéndolo útil para científicos en muchos campos diferentes, desde estudiar el cerebro hastaestudiando la función renal.
El sistema se puede usar para muchos propósitos, uno de los cuales es comparar las características anatómicas de órganos completos entre especies. CUBIC-HistoVIsion reveló que los patrones de distribución general de los vasos sanguíneos en los cerebros de ratones y titíes son muy similares y, por lo tanto, probablementeconservado evolutivamente. Al mismo tiempo, descubrieron que la distribución de las células gliales en el cerebelo del cerebro difiere entre humanos, ratones y titíes. Los autores especulan que estas diferencias en el patrón de la glía podrían conducir a las diferencias estructurales bien conocidas en el cerebelo entreespecies.
"El método de tinción 3D desarrollado en nuestro estudio supera el rendimiento de los métodos de tinción típicos publicados hasta ahora y es el mejor método en el mundo en la actualidad", dice Susaki. "También proporciona un cambio de paradigma en el desarrollo de métodos enquímica del tejido, como la construcción de protocolos de tinción basados en las propiedades del tejido. Se espera que estos resultados contribuyan a la comprensión de los sistemas biológicos a escala de órganos y organismos, y a la mejora de la precisión diagnóstica y la objetividad del examen de patología clínica en 3D ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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