諾貝爾化學獎得主Eric Betzig助攻 「充氣」果蠅腦揭示超清神經影像

撰文記者 薛瀹熢
日期2019-01-19
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將可膨脹的凝膠注入腦組織,可使果蠅大腦擴大到正常大小的四倍。綠色為產生多巴胺的神經細胞。 圖片來源: sciencenews

幾年前,麻省理工學院(MIT)的神經學家Ed Boyden與工作同仁們苦苦思考著該如何才能將大腦中的神經連結與互動看得更清楚。最後,他們得到了一個簡單粗暴的結論:既然果蠅腦的樣本太小不容易看,那我們就來把樣本變大。

差不多同一時間,曾獲得2014年諾貝爾化學獎的Eric Betzig,與他在霍華德·休斯醫學研究所珍利亞農場研究園區的同事們一起宣布了全新的晶格光板(light-sheet)顯微鏡技術,可以利用薄片雷射(thin plane of laser light)照亮細胞,卻又不會像一般的顯微鏡傷害樣本組織。這兩個團將技術結合在一起,最終打造出令人驚嘆的果蠅全腦細節,此結果於近(18)日發表於《Science》。

Boyden與他的同事開創的技術,稱為擴張顯微鏡(expansion microscopy),樣本製備保存時,研究人員將一種用會用於尿布的可膨脹的吸水性聚合物注入樣本中,加入水後,樣本就會因為這種物質吸水膨脹,並在實驗中使果蠅的腦組織擴大四倍。在膨脹的過程中,樣本也變得近乎透明,使之非常適合使用Betzig的光板顯微鏡觀察。

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