ASI 染色体比对分析系统
UniTMA 组织蜡块制作器
LCI 显微镜活细胞培养系统
SciMedia 光谱标测系统










Structural and molecular interrogation of intact biological systems.

Nature 2013 , May 16;497(7449):332-7 PMID:23575631

Chung K,Wallace J,Kim SY,Kalyanasundaram S,Andalman AS,Davidson TJ,Mirzabekov JJ,Zalocusky KA,Mattis J,Denisin AK,Pak S,Bernstein H,Ramakrishnan C,Grosenick L,Gradinaru V,Deisseroth Karl

Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, California 94305, USA.

 




神经科学家
David Van Essen (Washington University)

检测了CLARITY技术对于白质研究的应用潜力

大脑里的白质(即神经组织里主要由轴突组成的那个部分)研究大脑不同区域之间的联系模式。

 

神经科学家 Eve Marder (Brandeis University

CLARITY 技术 和 光遗传学 联合起来探索全脑功能, 神经元细胞组成的简单神经回路开展研究

 

临床研究的一道曙光

自闭症男孩的脑组织进行了分析。

结果发现,在这名患儿大脑皮质部分里的神经元细胞像梯子一样地聚集在一起,可是正常情况下这些细胞应该是形成分支状的结构


 





 

使用光学显微镜想要得到整颗脑的神经网络影像一直是件困难的任务。目前有多种不同的技术欲使光子穿透到组织的更深层,并同时保持样本的荧光不会衰退,以得到厚组织(尤其是全脑组织)的高解析荧光影像。

CLARITY 便是其中一种技术,由 Stanford University Karl Deisseroth 实验室研发成功,是一种化学方法,使用丙烯酰胺(Acrylamide)和 水凝胶电泳法(Hydrogel electrophoresis)使脑组织澄清化的方法,以透明的水凝胶置换原先组织中的脂质,以维持组织结构及固定生物分子的位置。结合抗体标记,搭配 SPIM 等影像技术,便可得到组织(尤其是脑组织)的蛋白质及核酸结构等的清晰影像, 其优点为使组织澄清,光子可更穿透深层,将蛋白质、核酸和神经传导物质固定位置,并使荧光不易衰退。缺点为需要较长时间且繁复步骤的制备。



目前,  过去传统的CLARITY组织澄清设备有使用上的限制 :


组织伤害

- 破坏性的电化学反应,会严重的破坏重要且珍贵的生物样品

- SDS 电解反应造成严重的酸碱值下降,使荧光蛋白衰退

- 过程中产生黑色粒子并吸附在组织表面上,造成组织污染,影响影像质量

- 传统单方向电泳,造成组织解体

- 过热问题造成荧光讯号流失


成本

- 无论样品大小皆需要大量高浓度的SDS液体

- 澄清化过程中的液体需要经常更换,否则会造成SDS的降解及黑点产生


速度

- 受限于低电压,CLARITY所需时间明显增加

然而, 经过团队的研究开发, 新世代的 Smart-Clear (LifeCanvas/USA) 组织澄清透明化自动处理系统, 已完全排除上述的困扰.







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