新一代显微技术解开大脑组织的奥秘

一组研究人员利用新一代定制显微镜捕捉了脑部精美图像，这种新技术——mesoSPIMs可以将大脑脑组织的微小细节清晰成像，放大比人体头发还要细五倍的单个神经元，而且可以比以前更快地揭示整个器官的三维解剖结构。MesoSPIM为研究瘫痪后恢复运动的大脑和脊髓组织提出了新见解，为了解认知，愉悦或者吸毒成瘾的神经网络提出了新观点。

这一新技术公布在Nature Methods杂志上。

因为mesoSPIM比现有显微镜能更快地创建大样本的高分辨率图像，所以它们有利于快速筛选多个样品。欧洲顶级神经科学研究专家们正在利用这一计划，通过分享他们的专业知识，以及令人惊叹的图像和视频来推动全球mesoSPIM的传播。

MesoSPIMs的全程是“中尺度选择性平面光显微镜（mesoscale selective plane-illumination microscopes，生物通注）”，这种显微技术与用刀片切割样品，载玻片观察的传统显微镜不同，采用的是光切割样品，这种光学切片捕获图像，但不会损坏样品。之后再组合成像，重建整个器官或样本的详细三维图像。

另一方面，普通的光学显微镜产生的数据非常多，分析它们很耗时。而MesoSPIM利用创新的光学技术解决了这个问题，该技术允许快速扫描以及捕获数据直接可视化和量化。

mesoSPIM计划由苏黎世大学脑研究所的Fritjof Helmchen教授研究组，Fabian Voigt博士发起，旨在将尖端技术整合到全球的研究实验室中。“我们创建了开源mesoSPIM计划，与成像研究界共享显微镜仪器和软件的最新发展。任何从大样本中寻找高质量解剖数据的研究人员现在都能拥有构建和操作自己的mesoSPIM所需的信息。”Voigt说。

这项计划的关键在于来自不同学科的见解，例如物理学，发育生物学和神经科学，它们有助于显微镜开发和大脑研究蓬勃发展。

目前在欧洲有七个mesoSPIM正在运行，另外还有几个正在建设。其中一个新的mesoSPIM由Wyss Center的Advanced Lightsheet Imaging Center（ALICe）托管。ALICe向外部用户开放，在日内瓦大学和洛桑联邦理工学院（EPFL）的专家的科学指导下，提供从样品制备到图像分析的完整通路。

ALICe科学协调员StéphanePagès博士说：“我们非常自豪在Wyss中心拥有世界上仅有的七台mesoSPIM显微镜之一。MesoSPIM显微镜解决了如何在很短的时间内在大样本中获得良好图像质量的长期问题。”

MesoSPIM可以在几天内安装，通常需要大约20万美元的预算。

参考文献：

The mesoSPIM initiative - open-source light-sheet microscopes for imaging cleared tissue