[發明專利]一種光透明化生物組織的樹脂包埋方法

有效

• 申請號: 201710209343.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106872252B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 朱明強;龔文亮;華瓊新
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發明公開了一種光透明化生物組織的樹脂包埋方法。通過選擇采用和組織本身具有相匹配的折射率的包埋介質對組織進行包埋，從而得到具有一定透明度的樹脂包埋組織，其中包埋介質為引發劑引發聚合單體進行聚合而形成的聚合物。本發明的光透明化生物組織的樹脂包埋方法，在保證樹脂本身提供固態支撐的基礎上，對生物組織提供一定程度的光透明，使組織在進行切削成像的時候，樣品成像的深度增加，z軸切削的厚度加大，進而大大縮短組織成像所需要的時間。

技術領域

本發明屬于生物醫學光學成像技術領域，具體設計一種能夠將鼠腦組織進行包埋，同時在單體發生聚合(包埋)后，組織保持一定透明度的光透明化生物組織的樹脂包埋方法。

背景技術

隨著生物醫學光子學學科的蓬勃發展，現代光學技術在腦以及組織里神經網絡結構的解析已經進入了飛速發展的階段。在腦成像技術中，通過逐層切削成像能夠獲得極高的分辨率，同時人們已經獲得了極其精細的鼠腦3D全腦神經分布圖。然而由于腦組織不透明，光穿透深度不足，z軸切削厚度較小，導致成像速度過慢的缺點。研究腦神經網絡結構的終極目的即為了得到靈長類動物的腦神經的精細結構圖，進而對腦相關的神經疾病、大腦的活動等領域提供指導。當前，研究課題從鼠腦過渡到靈長類猴腦的過程中產生了一系列新的技術難題。其中，由鼠腦(體積約為1cm³)過渡到靈長類(體積約為10³cm³)直觀體積上的變化導致成像的總量以及相應信息量的急劇增加。完整的鼠腦成像需要超過一年的時間，因此如果仍然沿用鼠腦的成像技術，那么成像的時間必將變得過長，而失去意義。提高逐層切削技術成像的速度變得極其迫切。

通過對組織進行一定的處理，可以得到光透明的生物樣本，使得光的穿透能力大大的加強，進而極大地縮短成像所需要的時間。然而，這些組織光透明技術幾乎無一例外的全部都集中在溶液介質中，因此無法用于逐層切削成像系統中。而傳統的組織包埋技術，包埋的介質與組織之間往往因為折射率不匹配而不透明，使得其z軸成像深度較小，單次成像的切削的厚度偏小，進而使得成像時間過長。借助于組織透明技術能夠有效的減少光在組織中的光散射，可以增加z軸成像的深度，進而縮短成像所需要的時間。如果能夠將組織在包埋之后，仍然保持一定的透明度，那么將增加切削成像的深度與切削的厚度，進而直接地縮短組織成像所需要的時間，為體積較大的靈長類猴腦的成像起到關鍵性的技術作用。同時，當前組織的樹脂包埋技術所使用的溫度多數都在50℃以上才能有效地引發單體聚合。而熒光蛋白在較高的溫度下，往往會發生變性而使熒光減弱甚至完全猝滅，不利于成像。因此，如何降低組織在包埋過程中的聚合溫度亦將更好的保護熒光蛋白，從而提高成像的質量是組織樹脂包埋需要關心的另一個問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種光透明化生物組織的樹脂包埋方法，其目的在于通過選擇采用和組織本身具有相匹配的折射率的包埋介質對組織進行包埋，從而得到具有一定透明度的樹脂包埋組織，由此解決現有技術的組織透明手段只能在溶液介質中進行，無法適用于切削成像；而傳統的組織包埋技術能夠適用于切削成像，但是由于包埋后組織不透明，使得切削成像時Z軸成像深度較小，成像時間過長的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種光透明化生物組織的樹脂包埋方法，采用包埋介質進行生物組織的樹脂包埋，所述生物組織的折射率與所述包埋介質的折射率相匹配，從而實現光透明化的生物組織的樹脂包埋，所述包埋介質為引發劑引發聚合單體聚合而形成的聚合物。

優選地，所述聚合單體為甲基丙烯酸芐酯、2-丙烯酸-2-甲基-2-苯氧基乙基酯和/或2-丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯的一種或多種。

優選地，所述引發劑為偶氮二異庚腈。

按照本發明的另一個方面，提供了一種所述的樹脂包埋方法，包括如下步驟：

(1)將采用化學方法固定后的生物組織進行脫脂化處理，得到脫脂后的生物組織；