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Binaree组织透明化技术助力探究大脑弓状结构的应用

2026-07-08     来源:本站     点击次数:53

为什么全脑3D成像如此重要?
传统脑科学研究依赖机械切片——将大脑切成几十微米薄片,逐片成像后拼接。但这种方法存在致命缺陷:
信息丢失— 切片过程破坏连续结构,神经环路断裂
效率低下— 小鼠全脑需数百张切片,耗时数周
定量困难— 跨切片信号强度不一,3D重建失真
深度受限— 共聚焦显微镜成像深度通常 < 100 μm

Binaree:组织透明化的"韩国黑科技"
核心技术:电泳加速透明化

Binaree 的Rapid™ Tissue Clearing技术采用电泳驱动原理,在专用透明化腔室(Electrophoresis Chamber)中,仅需4-6小时即可完成小鼠全脑透明化:

  • 传统被动透明化:5-7天(如 Scale/CUBIC)

  • Binaree Rapid™:4-6小时

登上 Nature Neuroscience:Binaree 助力揭示"Arc"结构
2025年7月,加州大学旧金山分校(UCSF)Mercedes Paredes 团队在Nature Neuroscience发表重磅研究,揭示了一种存在于人类、非人灵长类和猪新生儿大脑中的特殊结构——Arc(弓状结构)。

 


这项研究为什么选择了 Binaree?
因为 Arc 结构的研究需要全脑尺度的3D成像

研究需求 Binaree解决方案
完整保留脑结构 透明化后组织硬度适中,可切片不碎裂
深层成像 配合光片显微镜,成像深度达数毫米
多色免疫染色 兼容 DCX、PSA-NCAM、α-SMA 等抗体
快速周转 电泳透明化仅需数小时,加速实验迭代

"Fixed brains were sequentially incubated with tissue clearing solutions A and B (Binaree) in a rotator for 3 days each at 37°C."—Nature Neuroscience方法部分

研究核心发现

  •  Arc 结构存在于人类、猪、黑猩猩、猕猴回脑(gyrencephalic)物种,而狨猴和鼠等光滑脑(lissencephalic)物种缺失
  • Arc 包含大量DCX+ 神经母细胞,形成4层结构(Tier 1-4),沿血管迁移;
  • Arc 神经元分化为VIP+ 皮层中间神经元,靶向前额叶、扣带回和颞叶皮层;
  • 该发现为理解人类大脑高级认知功能演化和神经发育障碍(ASD、癫痫)提供新视角


Binaree 产品矩阵

产品 特点 适用场景
BRTC (Rapid™) 电泳加速,6小时完成小鼠全脑 高通量全脑3D成像
HRTC (Passive) 无需设备,室温5-7天 无电泳设备实验室
HRMO-006 高折射率匹配液,水基无损伤 光片/共聚焦/双光子成像
BRMO 碘化非离子型,有机溶剂-free 长期保存透明样本

Binaree 的五大优势
1. 速度碾压

  • 电泳方案:小鼠全脑6小时透明化
  • 被动方案:无需设备,5-7天完成


2.荧光保留

  • 保留内源性 EGFP/YFP 荧光
  • 兼容免疫染色(DCX、GFP、α-SMA 等)
  • 脂质去除率 < 30%,保护膜蛋白抗原性

3.结构完整

  • 透明化后组织硬度适中,可切片不碎裂
  • 体积变化可控:膨胀约3倍 → 匹配液中收缩至原始1.7倍

4.设备友好

  • 兼容光片显微镜、共聚焦、双光子
  • 水基匹配液,无需 dipping cap,不损伤物镜

5.样本广泛

  • 小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、非人灵长类
  • 类器官、球状体
  • 人脑组织(包括福尔马林固定标本)

典型应用场景
神经环路追踪— Thy1-GFP 全脑成像,看清每一根轴突
发育生物学— 新生儿脑 Arc 结构、神经母细胞迁移
疾病模型— 阿尔茨海默病 Aβ 斑块3D分布、肿瘤微环境
人脑病理— 福尔马林固定标本的3D免疫组化
类器官研究— 脑类器官透明化,深层细胞分析

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