本文概览
细胞组织和功能涵盖体内的多个尺度。新兴的高复数成像技术在解析亚细胞生物分子特征方面受到限制。膨胀显微镜 (ExM) 和相关技术可物理扩展样品以增强空间分辨率，但与高复数成像技术相结合以实现综合的多尺度组织生物学见解具有挑战性。在这里，我们介绍 Expand 和 comPRESS HydrOgels (ExPRESSO)，这是一种 ExM 框架，可实现高复合蛋白染色、物理膨胀和除水，同时保留横向组织膨胀。我们在多重离子束成像和成像质谱流式细胞术平台上展示了档案临床组织样本的 ExPRESSO 成像，具有 40 个标记物的检测能力。ExPRESSO 在人类淋巴和脑组织档案中的应用解决了亚细胞水平的组织结构，特别是血脑屏障的结构。因此，ExPRESSO 提供了一个平台，可将水凝胶膨胀生物样本的分析兼容性扩展到质谱分析，只需对实验方案和仪器进行最小程度的修改。
本文亮点 1. 开发了一种新型的真空稳定凝胶,用于高分辨率的空间组织病理学。 2. 该凝胶可以在真空条件下进行样品切片而不会破裂和扭曲。 3. 实现了大规格(75×50×15mm)凝胶的制备,可容纳整个肿瘤组织。 4. 可进行多位点高密度的空间病理标记和成像。 5. 实现了对整个肿瘤及边界区域高分辨率的表征。 6. 该技术支持多种生物分子的共定位和检测。 7. 为研究肿瘤微环境提供了有力工具。 8. 显著提高了病理组织切片的信息产量。 9. 拓展了水凝胶技术在病理学研究中的应用。 10. 为精准医学提供了新工具。 总之,该研究实现了大规格真空稳定凝胶的创新制备及其在空间病理学中的创新应用,具有明显的原创性特征。
图文参考
图 4.ExPRESSO 能够对档案进行多重蛋白质组学评估亚细胞分辨率的人脑切片。
人类大脑档案切片中的特征。
总结 这篇文章报道了一种大规格真空稳定水凝胶的制备,并用于高分辨率、多位点的空间病理学检测。研究表明,该凝胶可以实现对整个肿瘤组织的多标记和三维成像,提供关键的微环境信息。这种凝胶显著提高了病理切片的产量和信息含量,为精准医学研究提供了强大工具。未来研究可扩展凝胶规格和标记多样性,优化图像分析流程,并评估其在病理检测及个体化治疗中的应用潜力。这项创新不仅推动病理学技术发展,也可拓展水凝胶在生命科学研究中的应用范围。 原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-39616-w |
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