7月11日消息,太科從中國科學技術大學獲悉,幻國該校畢國強教授、科學劉北明教授聯(lián)合合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院和中國科學院深圳先進技術研究院團隊,家首景成經(jīng)纖突破性研發(fā)出全球最快的次實小動物全身亞細胞分辨率三維成像技術,首次實現(xiàn)小鼠全身神經(jīng)網(wǎng)絡精細三維圖譜高清繪制。現(xiàn)小像單晰
相關成果于北京時間7月10日發(fā)表于國際學術期刊《細胞》(Cell),鼠全身高為解析周圍神經(jīng)調控網(wǎng)絡及疾病機理研究提供了全新工具。清全
據(jù)了解,根神在生物體內,維清一張由億萬周圍神經(jīng)纖維編織成的太科精密“生命物聯(lián)網(wǎng)”無處不在,承載著大腦與全身器官的幻國雙向通訊,調控運動、科學感覺以及內臟功能。家首景成經(jīng)纖
然而,次實看清這張網(wǎng)絡的全貌卻極其困難——神經(jīng)纖維直徑僅為發(fā)絲幾十分之一,蜿蜒交織遍布全身。
長期以來,受限于成像速度與分辨率矛盾,“如何同時‘看得清’單根神經(jīng)纖維,又能‘看得全’全身神經(jīng)網(wǎng)絡的整體構架”,是神經(jīng)科學領域懸而未決的技術難題。
研究團隊創(chuàng)新性開發(fā)了一套超高速小鼠全身亞細胞分辨率三維成像技術“blockface-VISoR”,如同為生命體構建一套“超級CT掃描儀”。
該技術僅用40小時即完成成年小鼠全身成像,獲取單通道約70TB原始圖像數(shù)據(jù)(相當于數(shù)千部高清電影),效率較現(xiàn)有技術提升數(shù)倍至數(shù)十倍,分辨率也從傳統(tǒng)光片顯微成像的組織細胞級提升至均一亞細胞級,可清晰捕捉直徑數(shù)微米的單根神經(jīng)纖維。
基于上述技術,研究人員首次揭示了胸段脊神經(jīng)元跨多節(jié)段投射、迷走神經(jīng)復雜路徑等全新結構特征。
“我們不再依賴間接證據(jù),而是真正直接‘看見’了全身神經(jīng)網(wǎng)絡如何精密連接,信號傳導的‘生命物聯(lián)網(wǎng)’如何布局。”
畢國強教授表示。這項突破性技術有望解答神經(jīng)生物學、發(fā)育生物學、解剖學及生物醫(yī)學等領域眾多懸而未決的根本問題,并應用于生物醫(yī)學研究及疾病機制解析,為未來精準神經(jīng)調控療法的開發(fā)奠定堅實的結構基礎。
例如,通過全面且精準定位神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柎暮DY)的早期結構變異來明確疾病的致病機理;以可視化方式評估藥物(包括基因編輯療法)對全身組織和器官的靶向效果,加速藥物研發(fā)進程。
據(jù)介紹,該團隊將持續(xù)公開研究成果圖像數(shù)據(jù)集,實現(xiàn)資源全球共享,以推動生物醫(yī)藥交叉合作。
本文來源:http://www.iv82.cn/news/0a35799642.html
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