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2024

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重磅!《科学》杂志发表美国MIT团队人脑多尺度3D成像技术最新成果


对人脑进行结构解析,获取多尺度的3D结构信息和神经元连接网络图谱对理解大脑正常生理功能和研究脑疾病致病机制尤为重要。但是,目前仍然缺少能在完整人脑尺度绘制单细胞分辨率3D空间结构及神经元之间连接网络图谱的技术方法。

美国MIT Kwangchun Chung教授研究团队2024年7月14日在《Science》杂志上发表了题为“Integrated platform for multiscale molecular imaging and phenotyping of the human brain”的最新学术文章。在文章中,研究团队发明能对人脑进行毫米量级厚切片的新型切片机Megatome,能对毫米量级厚度的人脑厚切片进行快速、多重免疫标记的mELAST技术和能对厚组织切片进行快速高分辨率成像的光片显微镜系统MegaSPIM以及能将厚切片组织图像无缝拼接的UNSLICE软件,并将这些独立技术整合成了能对人脑进行多尺度分子成像和表型分析的联合技术平台。研究团队还将该技术平台用于分析阿尔兹海默症患者全脑组织病理特征。该技术方法能与磁共振(MRI)成像和光学超高分辨率成像技术或者电镜成像技术结合,实现对脑组织在三维空间的多尺度成像,提供完整的3D空间图谱,为脑科学研究和病理分析提供全新的技术手段。

图1. 联合技术平台对人脑组织进行多尺度3D成像和表型分析的技术路线图

该文章中发明的人脑厚组织切片机Megatome、厚组织3D成像光片显微镜MegaSPIM已经由Chung教授创办的公司Lifecanvas Technoloiges(LCT)商业化,并面向全球销售。诒福科技和千欣仪器为中国用户提供这两款产品及其他LCT产品的销售和技术支持。

参考文献:[1] Juhyuk Park et al. Integrated platform for multiscale molecular imaging and phenotyping of the human brain. Science 384, eadh9979(2024).

文献链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh9979

 

一站式解决方案

1、Megatome系统

  1. (1) 基于multi-DOF机械原理设计,实现刀片的高频、大幅度和很低的不共面位移
  2. (2)最大样品尺寸为200mm×150mm×100mm(H×L×W),可以切割的样品尺寸从类器官、小鼠全脑到人脑
  3. (3)能对样品阵列,如小鼠脑阵列等,实现高通量切片
  4. (4)切片的厚度范围100μm-8mm

 

可以切割的样品尺寸从类器官、小鼠全脑到人脑

 

5×7小鼠脑阵列,1mm切片

 

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狨猴脑,1mm切片

 

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人脑组织,1mm切片

 

2、MegaSPIM系统

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MegaSPIM 光学原理图

 

• (1)采用专利的轴向掠扫技术(ASLM),实现大视野范围内厚度均匀的光片

• (2)最大的样品横向尺寸 200 mm × 200 mm

• (3)最多7色激光,可配置双相机同时快速成像

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人脑 1mm 厚的冠状切片中的磷酸化 tau蛋白(青色)和 α-突触核蛋白(品红色),用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 1.8 X 成像

 

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2mm 厚的猪脑切片成像:Syto16(青色)、CD31(黄色)+ Iba-1(品红色),用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 1.8X(左)和 15X(右)成像

 

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100μm 厚的小鼠大脑未透明化切片成像:Iba-1(黄色),用 Megatome 切片并用 MegaSPIM 以 15X 成像

 

公司介绍

诒福科技是一家专注于3D空间生物学技术和产品开发的创新型生物技术公司。诒福科技孵化于上海交通大学生物医学工程学院知名科研团队多年的研究成果,致力于提供基于组织透明化技术的3D空间生物学的完整解决方案,包括仪器、试剂和服务,为基础生命科学研究、精准药物研发和临床精准诊断提供全新的技术手段。公司在上海设有技术研发中心,并在江苏省南通市拥有生产基地。

 

地  址:上海市徐汇区桂平路315号1幢804室

             江苏省南通市崇川区迈普科技园1幢501室

电  话:18036441650 (0513)83531082

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