在最初的擴(kuò)張顯微鏡技術(shù)中,嵌入組織樣本中使聚合物膨脹的物質(zhì)是水。這就幫助研究者們將目的組織擴(kuò)大了,研究者們可以在70納米的分辨率下獲得RNA圖像,但這顯然不具有極大的普遍性,因?yàn)椋挥型ㄟ^非常專業(yè)并且十分昂貴的顯微鏡才能觀察到。然而,該方法顯然面臨著一系列的挑戰(zhàn),因?yàn)樗枰粋€復(fù)雜的化學(xué)標(biāo)記過程,應(yīng)用抗體標(biāo)記目標(biāo)蛋白質(zhì)后,再與熒光染料以及化學(xué)錨連接,其中包含著聚丙烯酸吸水性聚合物,即聚丙烯酸酯的復(fù)雜吸水過程。
在此基礎(chǔ)上,通過一些列的方法改良后,終于成功掃描了一塊500*500,高度為200微米的組織樣本,得到了一張熒光顯微鏡。研究人員表明,這種技術(shù)可以應(yīng)用于許多類型的組織研究中,包括大腦、胰腺、肺、脾。
RNA成像
在文章中,研究人員使用相同的錨定手段,但發(fā)揮的并不是修飾作用,而是起到對RNA分子的定位效果。使得所有的RNA樣品固定在凝膠中,所以,此時,RNA分子就不得不停留在了原來的位置上,接受整個消化和擴(kuò)張過程。
空間精度的增強(qiáng)可以讓科學(xué)家去探索許多關(guān)于RNA的問題,還有助于細(xì)胞功能的探究。例如,這有助于神經(jīng)科學(xué)研究者們解決他們面臨的一項長期的問題:在大腦儲存新的記憶或技能時,神經(jīng)元是如何迅速改變其連接強(qiáng)度的?一種假設(shè)是:具有編碼蛋白質(zhì)功能的RNA分子存儲在細(xì)胞間的突觸中,在需要的時候就會被立即翻譯成蛋白質(zhì),完成這一過程。因此,該技術(shù)為進(jìn)一步的細(xì)胞機(jī)制研究提供了技術(shù)保障。