Это потрясающее изображение может выглядеть как особенно живая картина Джексона Поллока, но на самом деле это пример новой техники визуализации клеток. Тема? Сетчатка человека.
При флуоресцентной микроскопии ткани визуализируются с использованием флуоресцентных красителей, окрашивающих определенные белки. Но эту технику можно использовать только с тремя-пятью разными красителями одновременно, что ограничивает детализацию, которую можно захватить на одном изображении.
Чтобы расширить детали в 10 раз, исследователи нового исследования воспользовались новой техникой, называемой итеративной непрямой иммунофлуоресцентной визуализацией (4i). Основной принцип звучит достаточно просто: после того, как вы сделали снимок и провели измерения с использованием трех красителей, вы вымываете красители из образца, а затем окрашиваете его еще тремя красителями. Повторяйте это снова и снова, затем используйте компьютер, чтобы объединить все изображения в одно, и вуаля — конечный результат — одно микроскопическое изображение с маркировкой десятков типов белков.
В этом случае исследователи из ETH Zurich использовали технику 4i для создания нового клеточного атласа сетчатки глаза человека. В течение 18 дней робот сделал снимки 18 различных партий окрашенных белков, в результате чего было создано цветное микроскопическое изображение, содержащее 53 различных типа белков.
Полное изображение сетчатки 4i, показывающее сложные детали ткани Wahle et al. Природа биотехнологии 2023
Вместо сетчатки, взятой у людей, они вырастили их мини-3D-версии в лаборатории из стволовых клеток, которые развиваются очень похоже на настоящие. Используя эти органоиды сетчатки, команда продемонстрировала, как этот вид визуализации можно использовать для изучения развития человека. Исследователи выполнили свой процесс на серии органоидов сетчатки разного возраста на протяжении всего периода их развития в течение 39 недель.
«Мы можем использовать этот временной ряд, чтобы показать, как органоидная ткань медленно нарастает, где какие типы клеток пролиферируют, когда и где расположены синапсы», — сказал Грей Кэмп, старший автор исследования. «Эти процессы сравнимы с процессами формирования сетчатки во время эмбрионального развития».
В дальнейшем исследователи планируют использовать этот метод на органоидах сетчатки при таких состояниях, как пигментный ретинит, дегенеративное заболевание, которое может привести к слепоте. для изучения прогрессирования заболевания и поиска новых способов его лечения. В конечном итоге они надеются применить этот метод и к другим типам тканей для изучения развития и заболеваний.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
