脳を透明にするスタンフォードの新技術

新しい実験技術により、科学者は脳などの身体器官の美しく完全な画像を作成できるようになりました。

エンジニアのチームが、実験用マウスや科学研究のために提供された人体などの哺乳類の臓器を透明にする方法を開発した。透明になると、科学者は臓器に化学物質を加え、異なる細胞タイプなどの特定の特徴に付着させて強調することができる。その結果、科学者が内部を観察して研究できる無傷の臓器が完成する。

このような視覚化は臓器全体の研究に非常に役立つため、科学者が透明な脳を作ろうと試みたのは今回が初めてではない。CLARITYと呼ばれるこの新しい技術は、化学ラベルをよりうまく利用し、従来の技術よりも迅速であると、CLARITYの開発者は本日Nature誌に発表した論文に記している。

スタンフォード大学のエンジニアたちは、自分たちの技術を実証するために、マウスの脳を画像化しました。

または、この Nature ビデオをチェックして、さらに多くの画像と回転をご覧ください。

これらの画像の作成には 8 日間かかります。スタンフォード大学の研究者は、まずマウスの脳にハイドロゲル溶液を注入しました。次に、ゲルと脳をインキュベーターに入れて固めました (ゼリーを作るようなものですが、この場合、設定には低温ではなく高温が必要でした)。

固まったゲルは脳内のほとんどのものに結合し、物理的に支えていた。しかし、ゲルは脳内の脂質、つまり脂肪には結合しなかった。そのような脂肪は不透明で、各細胞を取り囲んでいる。研究者がこの結合していない脂肪を抽出したとき、他のすべてが凍ったままはっきりと見えた。たとえば、もともと細胞膜に埋め込まれていたタンパク質や、ニューロンから伸びる小さな棘は両方とも残っていた。

この時点で、研究者は研究したい脳の部分にさまざまな分子を加えて色をつけ、全体を光学顕微鏡で観察することができるようになる。