本文選題：生物組織光學透明　切入點：組織透明　出處：《深圳大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來隨著生物醫(yī)學迅速發(fā)展的進程,生命科學和醫(yī)學研究從人工痕跡較重的細胞研究過渡到了更具生理含義的組織、器官、胚胎甚至模式動物的研究。為了獲得這些組織器官的三維光學成像,傳統(tǒng)技術(shù)是進行組織切片再分層成像,這使得整個過程費時費力而且其切片過程破壞了器官的完整性和某些細胞亞細胞結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,易導(dǎo)致獲得的細胞病生理信息部分丟失,因而促進了生物組織光學透明技術(shù)產(chǎn)生和快速發(fā)展。生物組織光學透明技術(shù)是一種新穎的將完整的不透明的生物組織經(jīng)過光學透明處理后實現(xiàn)高透明且完整的樣本的技術(shù),可進一步結(jié)合光學成像技術(shù)實現(xiàn)完整組織器官的熒光/吸收三維立體成像,具有傳統(tǒng)切片技術(shù)無法替代的性能,是生物醫(yī)學光子學領(lǐng)域的研究熱點。生物組織光學透明技術(shù)的這些特點使得它在生物學醫(yī)學藥物開發(fā)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮著越來越重大的作用。本文先綜述了組織光學透明技術(shù)的概念、原理及具體的實現(xiàn)方法和步驟,介紹了其在生物醫(yī)學尤其是腦科學領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和部分成果,比較了各方法不同參數(shù)的優(yōu)劣,并就未來的挑戰(zhàn)和發(fā)展應(yīng)用進行了討論,之后開展了實驗研究,具體內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)對國際上現(xiàn)有的組織光學透明技術(shù)進行比較研究,結(jié)果表明:uDISCO透明技術(shù)熒光蛋白信號保存效果較差,SeeDB透明技術(shù)對成年小鼠大組織透明度很低,Scale透明技術(shù)樣本體積膨脹較大,CUBIC透明技術(shù)不能和DiI染料相兼容,ScaleS透明技術(shù)對成年小鼠大組織樣本透明速率較低。同時針對目前SeeDB透明技術(shù)透明速率較慢的問題,提出通過添加化學促滲透劑二甲基亞砜的方法提高了SeeDB的透明速率。(2)針對目前現(xiàn)有的組織光學透明技術(shù)存在的熒光淬滅問題、破化細胞膜結(jié)構(gòu)(不能和Di I染料相互兼容問題)、透明速率較低問題、組織體積形態(tài)變化大等問題,開發(fā)出新型的組織透明技術(shù) UbasM透明技術(shù):篩選到了尿素、葡甲胺、蔗糖、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、Triton X-100具有較好清洗功能的試劑,并將其相互搭配發(fā)明了UbasM-1溶液:25wt%葡甲胺+25wt%尿素+20wt%1,3-二甲基-2-咪唑啉酮+0.2wt%Triton X-100,UbasM-2溶液:25wt%尿素+40wt%蔗糖+20wt%1,3-二甲基-2-咪唑啉酮,同時提出一套完整的樣本清洗方法流程。(3)對UbasM透明技術(shù)的透明速率、透明度、熒光蛋白信號保存度、能否與DiI染色相互兼容(膜結(jié)構(gòu)保護)、組織體積形態(tài)變化以及在生物醫(yī)學研究中的應(yīng)用進行研究,結(jié)果表明:UbasM技術(shù)具有對熒光蛋白質(zhì)信號影響較少、能和DiI染料相互兼容、透明速率較快、樣本透明度較高、組織體積形態(tài)變化極小,安全性好和操作簡單以及成本低廉等多個方面的優(yōu)勢。同時,將該技術(shù)應(yīng)用在阿爾茲海默癥和乳腺癌研究等生物醫(yī)學實際研究中,取得了較好的實驗效果。綜上所述,與其它的生物組織光學透明技術(shù)比較,本研究開發(fā)的UbasM透明技術(shù)是一種簡單、高效、適用性強、應(yīng)用范圍廣的新型組織光學透明技術(shù),在生命科學和醫(yī)學以及藥物開發(fā)領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
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【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R318

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本文編號：1568613