科技日報記者 張夢然
美國麻省理工學院開發的一項名為“CuRVE”的新技術，能在前所未有的速度、均勻性和多功能性下，高效標記完整3D組織里數百萬個細胞中每個細胞的蛋白質，展示了其一天內對整個嚙齒動物大腦及其他大型組織樣本進行豐富標記的能力。這項成果發表在最新《自然·生物技術》雜志上。
分析細胞產生的蛋白質是生物學和神經科學研究的重要內容，因為它們反映了細胞的功能狀態或對環境（如疾病或治療）的反應。盡管顯微鏡和標記技術已有顯著進步，但仍缺乏一種可靠且實用的方法來追蹤整個3D組織（如小鼠大腦或人腦的大區域）中密集排列的單個細胞的蛋白質表達。傳統方法通常只能觀察載玻片上的薄組織切片，無法全面了解整個系統中的蛋白質表達情況。
新方法“CuRVE”用一種稱為“eFLASH”的技術實現了對大而致密組織的均勻處理，解決了抗體滲入組織速度慢的問題。團隊通過復雜的計算模擬優化了不同的設置和參數，不僅能夠通過改變脫氧膽酸濃度和標記液的pH值來調節抗體結合，還利用隨機電轉運技術加速抗體在組織中的擴散。
“eFLASH”這一具有連續可調結合速度的加速分散系統，可應用于標記多種不同類型的組織，包括60多種不同的抗體用于標記小鼠和大鼠的整個大腦細胞、整個小鼠胚胎、其他小鼠器官（如肺和心臟），以及包括人類在內的大型動物的腦組織塊。
這些標本均在一天內完成標記，顯示出極高的效率。此外，不同的制備過程不需要新的優化步驟，進一步簡化了實驗流程。“CuRVE”技術不僅提高了標記速度和均勻性，還揭示了其他廣泛使用的標記方法所未能發現的新見解，為生物學和神經科學的研究開辟了新的前景。
總編輯圈點
蛋白質表達是一個精密而復雜的生物過程。當前追蹤3D組織中單個細胞蛋白質表達的方法存在局限，傳統方法只能觀察組織薄片，無法統攬全局。美國麻省理工學院開發的新技術，能解決抗體滲入慢的問題。經計算模擬優化，其可調節抗體結合、加速抗體擴散。該技術能標記多種不同類型的組織，提高標記效率，可在一天內完成對嚙齒類動物大腦的標記，為我們帶來新的“視野”。它可助力人們對更多復雜生物學和神經科學問題展開進一步探索。
