研究人员首次成功地使完整的人体器官透明。

他们使用显微成像技术来揭示细胞水平透明器官的复杂底层结构。

这样生成的器官图可以用作3D生物打印技术的模板。将来，这项技术可能会根据需要为许多有需要的病人生产人造器官。

这项研究的结果发表在《细胞》杂志上。

人脑的透明图像

在生物医学研究中，“眼见为实”由于缺乏细胞水平的器官成像技术，破译人体器官的结构复杂性一直是一个重大挑战。以前，研究人员已经在细胞水平上获得了透明小鼠器官的完整3D视图，但是这种方法不适用于人体器官。

由于不溶性分子和胶原蛋白在组织中的积累，人体器官特别“僵硬”。因此，使老鼠器官透明的传统清洁剂对人体器官没有影响，尤其是成人器官。

“我们必须彻底改变方法，从零开始寻找能使人体器官透明的新化学物质，”亥姆霍兹·岑特罗姆·门钦的博士生、该研究的主要作者赵珊说。

经过反复测试，研究小组发现一种叫做CHAPS的清洁剂可以在“僵硬的”人体器官上留下小孔。因此，CHAPS允许其他解决方案穿透几厘米厚的人体器官，并将其转化为透明结构。

完整透明的人类眼球图像

在使人体器官透明后，该小组开始分析来自器官成像的大量数据。

首先，他们开发了一种激光扫描显微镜，称为“超显微镜火焰”。这种显微镜具有很强的取样能力，使研究人员能够对像肾脏一样大的人体器官进行成像。

接下来，该团队与慕尼黑科技大学的Bjoern Menze教授一起开发了一种深度学习算法，用于分析数亿个细胞的三维图像。

研究人员将这项新技术命名为SHANEL，意思是“小胶质离子介导的人体组织的有效去除和标记”。

“在不久的将来，SHANEL可能会发展成为绘制完整人体器官的关键技术。这将大大加快我们对大脑和其他器官的理解，”亥姆霍兹联邦组织工程和再生医学研究所所长阿里·埃蒂尔克博士解释道。

人体肾脏成像

这项技术的最终目标是人造器官的三维打印。使用三维生物打印技术，人体器官的细胞级扫描图像可用于产生大型人体组织和器官。为了实现这个目标，埃蒂尔克和他的团队目前正在绘制人体主要器官的地图，从胰腺、心脏和肾脏开始。

埃蒂尔克说:“成千上万的人面临着器官捐赠的严重短缺。对人体器官细胞结构的详细了解使我们能够朝着按需制造人体功能器官的方向迈出又一大步。”

(本文未经授权不得转载。)

正文|黄成

布局|田

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