中新社合肥7月10日電 (吳蘭 張淑凡)億萬(wàn)條直徑僅為頭發(fā)絲幾十分之一的神經(jīng)纖維如何快速看清、看全？中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢國(guó)強(qiáng)教授、劉北明教授與合作者創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)出一套“超級(jí)CT掃描儀”，給出解決方案。

　　據(jù)悉，這個(gè)三維成像技術(shù)可清晰捕捉直徑為數(shù)微米的單根神經(jīng)纖維。相關(guān)成果于北京時(shí)間7月10日發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》(Cell)。

　　在生物體內(nèi)，一張由億萬(wàn)周?chē)窠?jīng)纖維編織成的精密“生命物聯(lián)網(wǎng)”無(wú)處不在，承載著大腦與全身器官的雙向通訊，調(diào)控運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)以及內(nèi)臟功能。然而，看清這張網(wǎng)絡(luò)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(zhǎng)期以來(lái)，受限于成像速度與分辨率矛盾，“如何同時(shí)‘看得清’單根神經(jīng)纖維，又能‘看得全’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的整體構(gòu)架”，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域懸而未決的技術(shù)難題。

　　研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)出一套超高速小鼠全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)“blockface-VISoR”，如同為生命體構(gòu)建一套“超級(jí)CT掃描儀”。該技術(shù)僅用40小時(shí)即完成成年小鼠全身成像，獲取單通道約70 TB原始圖像數(shù)據(jù)(相當(dāng)于數(shù)千部高清電影)，效率較現(xiàn)有技術(shù)提升數(shù)倍至數(shù)十倍，可清晰捕捉直徑數(shù)微米的單根神經(jīng)纖維。

　　“blockface-VISoR”技術(shù)采取“樣品原位切片+切面三維成像”策略，整合了精密振動(dòng)切片裝置與“同步飛掃”三維顯微成像系統(tǒng)，對(duì)透明化包埋的小鼠樣本分層掃描，每次拍攝約0.6毫米深度的三維圖像后，自動(dòng)切削0.4毫米組織，再通過(guò)智能算法將數(shù)百層圖像無(wú)縫拼接。

　　“眼見(jiàn)為實(shí)，我們可以不依賴間接證據(jù)，直接‘看見(jiàn)’全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何精密連接、如何與不同組織器官相互作用。”通訊作者畢國(guó)強(qiáng)說(shuō)。

　　據(jù)介紹，這一突破性研發(fā)的全球最快的小動(dòng)物全身亞細(xì)胞分辨率三維成像技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了小鼠全身神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精細(xì)三維圖譜高清繪制。此外，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)公開(kāi)研究成果圖像數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)資源全球共享，以推動(dòng)生物醫(yī)藥交叉合作。(完)