大組織樣本透明化，免疫熒光標記，整體組織成像及圖像分析服務

由于生物組織固有的三維特性，使得生命科學的研究與探索，如對腦部神經投射、血管分布以及腫瘤微環境等研究，需基于生物組織三維空間信息而進行深入研究。傳統的對較薄切片樣品或少量細胞的研究已不能滿足研究者的需求，相應的傳統成像方法，如共聚焦顯微鏡對樣品三維成像也已不再適用。

近年來，針對大尺度生物樣品（小鼠全腦和脊髓等）處理方法以及三維顯微成像方法已逐漸興起。研究者采用CUBIC，CLARITY，BABB，uDISCO/iDISCO，PEGASOS等多種透明化方法對不同類型的大尺度生物樣品進行透明化處理，然后運用光片照明顯微鏡等新型顯微鏡獲得未經切片的完整大尺寸生物樣品的三維圖像。

锘海腦科學與組織工程人工智能技術研究院簡介

锘海腦科學與組織工程人工智能技術研究院本著客戶至上的理念，向科研單位、醫院以及制藥公司提供一系列實驗室研發及生產服務。針對大尺度生物樣品的3D成像這一新興的技術方向，锘海腦科學研究院提供四項定制化解決方案——從組織透明化、免疫熒光標記、完整組織3D成像到圖像分析的一站式服務。可實現小鼠全腦、脊髓、骨骼、腎臟、肝臟、乳腺、胰腺、肺以及腫瘤等小動物完整器官3D結構與功能測量。

您還在為研究方向尋找合適的方法嗎？

1. 神經科學研究想要觀察整個鼠腦神經分布

2. 腫瘤組織中的免疫細胞和血管分布

3. 胚胎發育過程中神經系統支配，肌肉系統，血管系統、心肺系統及泌尿系統分布

4. 動物/植物組織內細胞種類的分布

…

傳統的方法已經不能滿足您的需求了？

1. 組織連續切片，工作量大且破壞神經組織，拍攝成像速度慢，一般至少需要數周

2. 深層組織信號沒有辦法觀察，雙光子目前大約在600μm-800μm左右的水平

3. 找不到合適的顯微鏡：傳統寬場顯微鏡，成像速度快但分辨率低；共聚焦顯微鏡分辨率高，但是成像速度慢

4. 對實驗操作者技術要求高

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锘海腦科學研究院能為您做什么？

Step 1：組織樣品透明化

锘海腦科學研究院引進各種不同的透明化方法。包括基于水溶性的透明化法(CLARITY， CUBIC等)；基于有機溶劑的透明化法(BABB，PEGASOS，iDISCO/uDISCO等)；基于visikol等透明化試劑盒，針對用戶不同的研究需求和樣品特性，提供不同的透明化方法。

組織樣本透明化-從毫米到厘米級別的樣品

使生物軟組織樣品（如：腦、肝、肺、腎、乳腺、骨骼，腫瘤等器官和組織）轉為澄清透明狀態，并維持組織內完整的細胞結構和分子組成。

Step 2 : 免疫熒光標記

麻省理工研究者們基于CLARITY技術開發了實現快速、高效免疫熒光標記的設備Smartlabel。锘海腦科學研究院選用以該設備為主的多種免疫熒光標記方式為用戶定制化靶向標記。

組織樣本免疫熒光標記 – 10倍以上的染色效率提高，從幾周縮短到1至3天

無損-維持樣本形態、保存樣本內涵物質；速度快——1至3天完成器官染色

腦部多色熒光標記

Step 3：完整組織3D成像

Nuohai LS 18光片照明顯微系統源自美國霍華德·休斯醫學研究所Janelia farm研究園區的Eric Betzig團隊。锘海腦科學研究院于2018年成功將該技術引入中國并商業化。不同于傳統的光片顯微鏡，Nuohai LS 18采用粘合光片模式，摒棄原有選擇性平面照明顯微鏡中的單光片照明的方式，運用多個厚度極薄的光片分段照明，在不損失成像視野范圍的情況下，獲得高分辨率的3D圖像。

自主研發的創新型光片照明顯微鏡

為透明化組織高分辨率成像而定制，提供快速高分辨成像的組織成像方案。

小鼠全腦血管成像

小鼠全腦神經成像

小鼠脊髓神經成像

小鼠腎臟成像

小鼠股骨成像

Step 4: 圖像分析

基于自主開發的預處理軟件，快速進行原始數據的配準，整合，拼接；去除背景噪聲，獲得單層切面slice圖像，或者軸向投射圖像，或者3D立體圖像；可實現完整器官或者局部ROI區域的單色或多色三維展示；針對特定區域還可進行定量分析、圖像分割等圖像處理操作；*終可進行視頻渲染剪輯等展現形式。

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