MIT的突破性方法使组织具有可拉伸性和耐用性

2020年05月27日 10:02 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

美国麻省理工学院(MIT)的研究人员创造了一种名为ELAST的新化学工艺,用于使实验室环境中使用的组织具有可拉伸、可压缩、几乎坚不可摧的特性。如何让脑部和其他大型组织中的细胞和分子成像更容易,同时又能让样本足够坚韧,在实验室中经久耐用,一直是全世界生物医学研究实验室面临的挑战。该团队的新的化学ELAST工艺是对这一挑战的一个答案。

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麻省理工学院的研究人员表示,他们的工艺为科学家提供了一种快速的方法,可以对大脑、肾脏、肺、心脏和其他器官内的细胞、蛋白质、遗传物质和其他分子进行荧光标记。这种新工艺可以将组织拉伸或挤压成很薄的部分,使标记探针能够更快速地注入到组织中。

演示表明,经过反复的扩张或压缩以加快贴标速度,组织可以恢复到原始的未改变的形态,除了新的标签外,其他的组织都可以恢复到原来的形态。ELAST是在一个为期五年的项目中开发出来的,目的是制作出最全面的全人类大脑地图。这个过程要求能够在最厚的板块中标记和扫描每一个精细的细胞和分子细节,以保留三维结构。

这也意味着实验室必须能够在数年内保持样本的完美无缺,即使他们必须快速高效地完成无数轮单独的标记工作。每一轮的标记都可能包括某一天的特定类型的神经元或下一天的关键蛋白,告诉科学家们关于大脑的结构和工作原理的新信息。

该材料的工程化工作归结为找到一种名为聚丙烯酰胺的凝胶状化学物质的正确配方。当这种配方注入到组织中时,会导致长长的聚合物链的纠缠,而这些聚合物链上的链接可以滑行,使组织具有结构上的完整性,但弹性更大。组织的细胞和分子会与长的聚合物链纠缠在一起,增加了组织承受拉伸或压迫的能力,在此过程中不会出现撕裂或永久移位。

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