[发明专利]一种光透明化生物组织的树脂包埋方法

说明书

本发明公开了一种光透明化生物组织的树脂包埋方法。通过选择采用和组织本身具有相匹配的折射率的包埋介质对组织进行包埋，从而得到具有一定透明度的树脂包埋组织，其中包埋介质为引发剂引发聚合单体进行聚合而形成的聚合物。本发明的光透明化生物组织的树脂包埋方法，在保证树脂本身提供固态支撑的基础上，对生物组织提供一定程度的光透明，使组织在进行切削成像的时候，样品成像的深度增加，z轴切削的厚度加大，进而大大缩短组织成像所需要的时间。

技术领域

本发明属于生物医学光学成像技术领域，具体设计一种能够将鼠脑组织进行包埋，同时在单体发生聚合(包埋)后，组织保持一定透明度的光透明化生物组织的树脂包埋方法。

背景技术

随着生物医学光子学学科的蓬勃发展，现代光学技术在脑以及组织里神经网络结构的解析已经进入了飞速发展的阶段。在脑成像技术中，通过逐层切削成像能够获得极高的分辨率，同时人们已经获得了极其精细的鼠脑3D全脑神经分布图。然而由于脑组织不透明，光穿透深度不足，z轴切削厚度较小，导致成像速度过慢的缺点。研究脑神经网络结构的终极目的即为了得到灵长类动物的脑神经的精细结构图，进而对脑相关的神经疾病、大脑的活动等领域提供指导。当前，研究课题从鼠脑过渡到灵长类猴脑的过程中产生了一系列新的技术难题。其中，由鼠脑(体积约为1cm³)过渡到灵长类(体积约为10³cm³)直观体积上的变化导致成像的总量以及相应信息量的急剧增加。完整的鼠脑成像需要超过一年的时间，因此如果仍然沿用鼠脑的成像技术，那么成像的时间必将变得过长，而失去意义。提高逐层切削技术成像的速度变得极其迫切。

通过对组织进行一定的处理，可以得到光透明的生物样本，使得光的穿透能力大大的加强，进而极大地缩短成像所需要的时间。然而，这些组织光透明技术几乎无一例外的全部都集中在溶液介质中，因此无法用于逐层切削成像系统中。而传统的组织包埋技术，包埋的介质与组织之间往往因为折射率不匹配而不透明，使得其z轴成像深度较小，单次成像的切削的厚度偏小，进而使得成像时间过长。借助于组织透明技术能够有效的减少光在组织中的光散射，可以增加z轴成像的深度，进而缩短成像所需要的时间。如果能够将组织在包埋之后，仍然保持一定的透明度，那么将增加切削成像的深度与切削的厚度，进而直接地缩短组织成像所需要的时间，为体积较大的灵长类猴脑的成像起到关键性的技术作用。同时，当前组织的树脂包埋技术所使用的温度多数都在50℃以上才能有效地引发单体聚合。而荧光蛋白在较高的温度下，往往会发生变性而使荧光减弱甚至完全猝灭，不利于成像。因此，如何降低组织在包埋过程中的聚合温度亦将更好的保护荧光蛋白，从而提高成像的质量是组织树脂包埋需要关心的另一个问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种光透明化生物组织的树脂包埋方法，其目的在于通过选择采用和组织本身具有相匹配的折射率的包埋介质对组织进行包埋，从而得到具有一定透明度的树脂包埋组织，由此解决现有技术的组织透明手段只能在溶液介质中进行，无法适用于切削成像；而传统的组织包埋技术能够适用于切削成像，但是由于包埋后组织不透明，使得切削成像时Z轴成像深度较小，成像时间过长的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光透明化生物组织的树脂包埋方法，采用包埋介质进行生物组织的树脂包埋，所述生物组织的折射率与所述包埋介质的折射率相匹配，从而实现光透明化的生物组织的树脂包埋，所述包埋介质为引发剂引发聚合单体聚合而形成的聚合物。

优选地，所述聚合单体为甲基丙烯酸苄酯、2-丙烯酸-2-甲基-2-苯氧基乙基酯和/或2-丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯的一种或多种。

优选地，所述引发剂为偶氮二异庚腈。

按照本发明的另一个方面，提供了一种所述的树脂包埋方法，包括如下步骤：

(1)将采用化学方法固定后的生物组织进行脱脂化处理，得到脱脂后的生物组织；