新一代活体透明神器： 长效颅骨光透明试剂盒——无损高分辨跟踪大脑动态

       活体脑成像对于研究大脑生理病理活动有着至关重要的意义。现代光学成像技术因其高分辨率和低侵入性，为活体观测大脑皮层结构与功能提供了有效工具。但是，浑浊的颅骨极大地限制了成像质量和成像深度，光学成像应用于皮层观测时往往需要借助各种“颅窗”技术。

       开颅玻璃窗和磨薄颅骨窗是目前最广为应用的颅窗技术。开颅玻璃窗需要借助外科手术去除部分颅骨，再在皮层上覆盖一层玻璃；磨薄颅骨窗无需将颅骨完全去除，但要将颅骨打磨至25 μm以下，因而成像区域很受限。

       佳维斯开发的长效颅骨光透明试剂盒，可以将活体小鼠的颅骨变得透明，并在较长的时间之内保持透明，做到“一次开窗，反复成像”，从而实现对大脑皮层神经血管的大视场、高分辨的跟踪观测。

      在长效颅骨光透明试剂的作用下，利用多光子荧光显微镜，可以在双侧半脑视野下，对皮层的毛细血管和神经元树突棘进行成像（图1、图2a），成像深度可以达到700 μm（图2b）。相较于以往的颅骨光透明技术，本试剂盒的最大特点是，可以使得小鼠的颅骨在数天到数周内保持透明，从而可以随时进行观测。图2a、2b展示了长效颅骨光透明试剂盒用于皮层血流和神经元的长期追踪观测。此外，本试剂盒还可用于清醒小鼠的神经功能监测。图2c展示了小鼠神经元树突和神经元胞体在常态下和刺激时的钙离子变化。

图1：长效光透明颅窗下的双光子皮层成像。（a）双侧半脑双通道成像。（b-d）图a中对应区域的放大成像。（e-j）图b-d中对应区域的放大成像，可清晰地观察到神经元树突棘。eLight (2022) 2:15

图2：长效光透明颅窗用于长期皮层神经血管结构及功能成像（a）皮层血流分布跟踪。（b）皮层不同深度神经元结构长期成像。（c）清醒小鼠的皮层神经活动观测。eLight (2022) 2:15

       相比于手术开颅窗和磨薄颅骨窗，本试剂盒的使用非常简单，仅需将三种试剂依次滴加在小鼠颅骨上一段时间，再辅以紫外固化，即可完成颅骨长效透明化。本产品可用于脑血管神经结构功能成像、大脑微环境观测、各类穿颅光疗及光遗传学的研究。

       本产品孵化于华中科技大学武汉光电国家研究中心研究团队，该团队具有20年以上组织透明及三维成像技术研发经验积累，是同时掌握离体组织与活体组织透明及三维成像的成熟技术团队，也是佳维斯（武汉）生物医药有限公司的核心成员。 

       佳维斯（武汉）生物医药有限公司位于武汉国家生物产业基地（光谷生物城），是开展有活体透明深层区域在体检测技术服务及出售活体透明试剂盒科技小巨人企业，同时也是具有成熟离体透明三维成像全套技术服务及出售自主研发生产的快速、高效、良好荧光兼容性离体透明试剂盒国家高新技术企业。

       如您对活体光透明技术在神经血管或其它组织成像相关的应用感兴趣，欢迎拨打官方电话或扫描文章底部的微信二维码进行交流。