二维切片会切割破坏样本原始空间关系,丢失大量三维原位蛋白与细胞互作信息。当类器官、实体肿瘤、骨、皮肤等厚样本遇上组织透明化技术,无需切片,即可还原完整组织立体架构,挖掘深藏于样本内部的空间分子密码。

图|多种类器官经透明化后多设备三维成像结果(共聚焦 / 超分辨共聚焦 / 多光子 / 光片)
类器官作为模拟人体器官结构与功能的三维体外模型,现已成为疾病机制解析、药敏筛选、再生医学研究的核心工具。但很多科研人员都会遇到同一个实验痛点:类器官本身是致密的三维球体结构,传统的石蜡/冰冻切片,需要物理切割样本,不仅容易破坏内部细胞排布、血管网络的原始空间关系,切片也只能截取局部片段,大量深层细胞、蛋白表达信息被掩埋,难以还原类器官完整的三维全貌。
不仅是类器官,实体瘤、骨组织、皮肤、完整脏器等厚组织样本,同样受制于光散射效应,普通显微镜仅能观测样本表层,深层结构模糊不清,无法获取完整原位的空间蛋白表达、细胞空间互作网络,制约课题深度挖掘与高质量数据产出。


图|传统二维切片与类器官整装三维成像流程对比;图片来源:JoVE-62280 开源文献
组织透明化技术的出现,恰好破解了这一困境。
一、什么是组织透明化?
生物组织内部脂质、蛋白等组分折射率参差不齐,光线穿过时发生强烈散射,造成组织不透明。组织透明化技术通过生化手段去除散射、吸光组分,让样本整体折射率趋于均一,实现组织光学透明;在不进行物理切片的前提下,直接对完整厚组织、类器官开展三维荧光成像,完整保留样本原始空间位置关系,原位读取蛋白标记、细胞分布、血管神经网络等多维信息。
相比于传统二维切片,透明化三维成像拥有不可替代的优势:
✅ 无需切片,规避切割带来的结构形变、信息割裂;
✅ 实现毫米级厚样本深度成像,挖掘样本内部隐藏信息;
✅ 兼容免疫荧光多色标记,完整保存蛋白空间表达信息;
✅ 适配共聚焦、多光子、光片显微镜多种主流成像设备;
✅ 在类器官高通量药敏检测中,检测灵敏度与检测深度可提升 3-4 倍。

图|光学组织透明化技术整体原理与应用概览;图片来源:PMC 开源综述 PMC9114043

图|Fast Clearing 系列对比 PACT、CUBIC、BABB 传统透明化方案处理时间对比
二、类器官 × 组织透明化,释放 3D 模型全部科研潜力

图|类器官组织透明化完整实验工作流程;图片来源:PMC 开源文献 PMC6562974
类器官细胞密集、基质复杂,普通成像只能观测表层细胞,大量增殖标记、分化标志物信号无法被有效采集。经过透明化处理后的类器官,光可以穿透整个球体,一次性统计更多细胞信号,还原类器官内部完整细胞架构。
从人结肠类器官、呼吸道类器官到脑类器官、肿瘤类器官,透明化后结合共聚焦、多光子、光片显微镜,可清晰观测 F-actin、E-cad、Ki-67、ac-Tubulin 等多种标志物的三维分布,解析类器官内部细胞增殖、分化、细胞间相互作用;在高通量药物筛选场景,大幅提升批量类器官样本的检测效率,为肿瘤药敏、发育机制、器官损伤修复研究提供全新数据维度。
未透明化样本:受光散射限制,仅表层细胞信号可读,深层信号丢失;
>透明化后样本:全层细胞均可解析,获取完整球体三维原位蛋白信息。

图|类器官透明化后全层细胞信号采集效果,检测灵敏度可提升 3-4 倍
三、多场景试剂盒矩阵,匹配不同组织样本需求
不同组织理化特性差异巨大:脑组织、致密实体瘤、皮肤、骨、类器官,对透明化试剂要求截然不同。单一试剂盒很难适配全部样本。思迪拜尔科立医迈组织透明化试剂盒完整产品线,覆盖亲水、有机、快速系列,针对不同样本定向优化,兼顾荧光保护、透明效率与生物安全性,满足多样化实验需求。

图注:组织透明化产品线目录
类器官选型小提示:
> 5-500 μm 类器官 / 细胞球,优先选择 Fast Clearing;
> 300 μm-1 mm 大尺寸类器官,推荐 Extremely Fast Clearing 极速系列。
传统 PACT、CUBIC、BABB 方案往往耗时十几分钟甚至数小时,Fast Clearing、Extremely Fast Clearing 系列大幅压缩处理时长,在保障荧光信号不淬灭前提下,实现极速透明,极大缩短实验周期,适合大批量类器官样本处理。
四、思迪拜尔完整解决方案:试剂 + 技术服务双支持
若计划搭建自主实验体系:我司全系列商品化试剂盒现货供应,配套标准化操作 SOP,减少前期预实验摸索成本,助力研究人员快速开展实验。
若样本批量大、样本类型复杂,不愿投入大量精力优化实验条件:思迪拜尔提供一站式类器官 & 组织透明化技术服务,覆盖样本前处理、组织透明化、多色免疫标记、三维成像及图像重建分析完整链条。
服务涵盖肿瘤、脑、肠道类器官,小鼠脏器、实体瘤、皮肤、骨组织等各类样本,依托成熟标准化流程获取三维成像结果,支撑课题研究稳步推进。
五、写在最后
二维切片给了我们组织的 “碎片快照”,而组织透明化技术,带给我们完整、立体的生命图景。随着类器官研究走向深度化、高通量化,三维原位的空间蛋白信息,正在成为高分文章重要的数据加分项。
无论是采购试剂盒自主实验,还是委托全套技术服务,欢迎联系我们沟通样本类型与实验需求。