Sukurta technologija, galinti paversti organus permatomais (Video)

Neurologams, siekiantiems ištirti pavienius neuronus, tenka pjaustyti smegenis į itin plonas dalis, tačiau šio proceso metu yra pažeidžiami aksonai – ilgosios nervinių ląstelių ataugos. Tai trukdo išsiaiškinti, kaip neuronai tarpusavyje susiję ir detaliai išanalizuoti visą tam tikros smegenų dalies neuronų tinklą.

Žinoma, galima taikyti mikroskopinio peršvietimo techniką, tačiau ji nėra efektyvi, kadangi pavienę ląstelę supanti lipidų (riebalinių junginių) membrana sklaido šią šviesą.

Stanfordo universiteto mokslininkai Kwanghunas Chungas ir Karlas Deisserothas su savo komandomis sukūrė unikalią technologiją, kaip smegenis padaryti peršviečiamomis. Šis eksperimentas atliktas ne su žmogaus, o su laboratorinės pelės smegenimis.

Pašalinę šį organą iš gyvūno kūno mokslininkai įliejo į jį permatomo gelio, kuris surenka neuronų ląsteles gaubiančius riebalinius junginius. Stingdamas šis gelis įgauna ląstelės membranos formas. Taip sukuriama matrica, išlaikanti ląstelės baltymus, nukleinines rūgštis ir kitas biomolekules savo vietoje. Vėliau tyrėjai įšvirkštė kitą cheminę medžiagą, ištirpdžiusią sulaikytus riebalinius junginius, tačiau visiškai nepaveikusios ląstelės baltymų. Taip jiems pavyko išsaugoti detalią ląstelių struktūrą.

Pasak K.Chungo ir K.Deisserotho, „Clarity“ (Clear Lipid-exchanged Acrylamide-hybridized Rigid Imaging/Immunostaining/In situ hybridization-compatible Tissue-hYdrogel) pavadintą technologiją galima taikyti bet kokiam organui, netgi besivystantiems embrionams ar augliams. Mokslininkams pavyko sėkmingai padaryti permatomą ir pusės milimetro storio žmogaus smegenų gabalėlį. Tačiau tyrėjai pažymi, kad darbas su didesnėmis smegenų dalimis gali būti kur kas sudėtingesnis dėl didesnio ląsteles gaubiančio lipidų kiekio.

Žemiau pateiktame vaizdo įraše galite pamatyti, kaip atrodo šia technologija paveiktos ir peršviestos pelės smegenys bei joje esantys neuronų tinklai: