当有棘手的问题需要解决时，人们有时会给出一些比喻性的建议，比如“拓展思维”或“灵活思考”，但在面对许多生物医学研究实验室面临的问题时，麻省理工学院(MIT)的一组研究人员设计出了一种更实际的解决方案。为了让大脑和其他大型组织中的成像细胞和分子更容易，同时也让样本足够坚韧，可以在实验室里处理多年，他们提出了一种化学过程，可以让组织具有延展性、可压缩性和几乎不可摧毁性。

 

《自然方法》的一篇新论文描述了“ELAST”技术，它为科学家提供了一种非常快速的方法，可以对大脑、肾脏、肺、心脏和其他器官中的细胞、蛋白质、遗传物质和其他分子进行荧光标记。这是因为当这些组织可以被拉伸或压薄时，标记探针可以更快地注入它们。论文中的几个例子表明，即使在反复扩张或压缩以加速标签后，杏耀客服组织仍能恢复到原来的形态，除了新的标签之外没有改变。

 

Kwanghun涌的实验室,化学工程的副教授和麻省理工学院的一个成员的医学工程和科学研究所,Picower研究所学习和记忆,过去在工作五年项目开发,由美国国立卫生研究院的资助,使整个人类大脑的最全面的地图。这要求能够在最厚的平板上标记和扫描每一个细微的细胞和分子细节，以保持三维结构。这也意味着实验室必须能够在数年内保持样品的完好无损，即使他们必须快速有效地完成数轮单独的标记工作。每一轮的标记——今天可能是一种特殊的神经元，明天可能是一种关键的蛋白质——都会告诉他们一些关于大脑结构和工作原理的新信息。

 

“当人们捐赠他们的大脑时，就像捐赠图书馆一样，”钟说。每一个都包含了一个图书馆的信息。你不能同时访问图书馆里所有的书。我们必须能够反复访问图书馆而不破坏它。每个人的大脑都是极其宝贵的资源。”

 

该研究的第一作者是前实验室博士后、现为韩国科学技术高级研究所(Korea Advanced Institute of Science and Technology)助理教授的顾泰云(Taeyun Ku，音译)。他说，人体组织当然比老鼠等实验室动物的组织要大得多，研究人体组织的特殊困难促使他采用这种新的工程方法。他说，2017年圣诞节前后的一个深夜，他在实验室里认真思考如何改造组织，以便更快地贴上标签，并开始对弹性凝胶进行反复压缩。

 

“我们改变了我们的思维方式:生物组织不需要是非常生物的，”库说。“如果我们的目标不是描绘生活事件，而是描绘表象，我们可以在保持表象的同时改变组织的物质类型。”我们的工作表明，大脑的高级工程如何让我们更好地了解大脑内部。”

 

纠缠的链接

 

该团队对ELAST进行的工程设计最终找到了一种名为聚丙烯酰胺的凝胶状化学物质的正确配方。研究报告的撰写者之一、化学工程专业的研究生韦伯斯特·关说，钟过去曾将这种物质与交联化学物质混合制成不同的配方，使组织坚固但相当脆弱。当这种配方注入到组织中，细胞和分子就会直接附着在网格状的网格上。

 

在新配方中，研究小组使用了高浓度的丙烯酰胺，交联剂和引发剂也少得多。结果是长链的聚合物链与能够滑动的链接缠绕在一起，使凝胶具有结构完整性， 杏耀注册 ，但更具有灵活性。此外，Guan说，组织的细胞和分子并没有附着在链条上，而是在链条中纠缠在一起，这进一步增强了注入丙烯酰胺的组织的能力， 。，使其能够承受拉伸或挤压，而不会有任何东西在拉伸过程中被撕裂或永久移位。

 

在这项研究中，研究小组报告称，将人类或老鼠的脑组织同时拉伸至其宽度和长度的两倍，或将其厚度压缩10倍，在恢复到正常大小后几乎没有变形。