新技術幫助研究人員量化有機體差異—新聞—科學網

2021-01-09 科學網

 

一個用SCOUT技術標記的類器官2維圖。圖片來源：Chung Lab/MIT Picower Institute

利用人類幹細胞培養的大腦類器官或「迷你大腦」，為科學家提供了了解人類神經發育和疾病的可操作實驗模型。但沒有兩個類器官是相似的，也沒有一個像真正的大腦。這個問題阻礙了科學的發展，使得有科學意義的定量比較難以實現。為了幫助研究人員克服這些限制，美國麻省理工學院的神經科學家和工程師開發了一種新方法，用於清理、標記、3D成像和嚴格分析類器官。

這一過程被稱為「利用無偏倚技術進行類器官的單細胞和細胞結構分析」（SCOUT），它可以從類器官中提取出可比較的特徵，儘管它們是獨一無二的。研究人員在發表於《科學報告》的新論文中通過3個案例研究證明了這一能力。例如，在其中一個案例研究中，研究小組報告了寨卡病毒感染導致的類器官發育中斷的新模式，為感染該病毒的母親所生的嬰兒為何會出現嚴重的神經缺陷提供了新的見解。

「當處理天然組織時，你可以使用標準的組織圖譜對它們進行再劃分，這樣就很容易進行比較了。」論文聯合作者Alexandre Albanese說，「但是，當每個類器官有自己獨特的特徵組合時，你如何知道觀察到的可變性是因為模型本身而不是你試圖回答的生物學問題？我們希望能消除系統噪聲從而進行定量比較。」

該團隊還在GitHub上分享了他們的軟體和協議，這樣SCOUT就可以方便其他實驗室的採用。通過分享實驗室的許多組織處理、標籤和分析創新，研究人員希望加快生物醫學的發展。

相關論文信息：http://dx.doi.org/10.1038/s41598-020-78130-7

 

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