水性组织透明化技术的研究进展与应用

吴昊妍 詹琰静 张士文，2

0 引言

机体由不同的组织和器官构成，并借由器官间的互相协作来完成生命活动。因此，了解器官和组织的精细结构对于进一步明确生命代谢机制及疾病的发生发展有重要作用。此外，发育生物学需要研究者在三维空间下理解组织器官的生长发育。因此，随着显微成像技术的应用，组织器官的三维成像受到了广泛的关注。

目前显微成像技术虽然极大地增加了成像深度，但对于较厚组织深部结构的观测仍旧有限。如电子计算机断层扫描，虽然其可以对体积较大的组织进行完整成像，但它们空间分辨率较低，无法实现单细胞的成像，且成像深度有限。除此之外，组织中的色素会吸收可见光进而阻挡入射光和激发光，组织的内源性荧光或在样本操作过程中所产生的荧光信号会干扰组织观测，半透明或乳白色的生物组织外观也会使图像信噪比降低而影响深部成像。为解决成像深度的问题，组织透明化技术应运而生，它可在一定程度上降低组织的散射率并缓解组织光吸收。

目前，许多科研工作者致力于探索和改进各种透明化方法，如iDISCO、uDISCO、PEGASOS及CUBIC、PACT、ScalsS(2015)、Ce3D等，以期获得一套全组织高分辨率(至少细胞级分辨率)成像的解决方案。组织透明化技术有多种分类方法，本文按照主流分类方法将其分为油性透明化技术和水性透明化技术，并对水性透明化技术的被动浸润法、水化法和水凝胶嵌入法三类方法进行综述。……