伊利諾伊大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，可以在牛體內(nèi)制造出3d的活體胚胎圖像，這可能有助于在人類體外受精之前確定胚胎的生存能力。
一種通過中心切開的牛胚的閃光渲染圖像，用來揭示內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖片：Image courtesy Gabriel
不孕對那些想要孩子的人來說是毀滅性的打擊。許多人尋求治療一個(gè)試管嬰兒周期的成本可能是2萬美元，這使得在盡可能少的嘗試中取得成功是可取的。關(guān)于胚胎健康的先進(jìn)知識可以幫助醫(yī)生選擇那些最有可能成功懷孕的人。
這項(xiàng)新方法發(fā)表在《自然通訊》雜志上，由電氣和計(jì)算機(jī)工程教授加布里埃爾·波塞斯庫和動物科學(xué)教授馬修·惠勒合作完成了一個(gè)合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目是由我在美國的貝克曼高級科學(xué)技術(shù)研究所完成的。
這種方法被稱為梯度光干涉顯微技術(shù)，它解決了其他方法對厚多細(xì)胞樣本的困難。在許多傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)顯微鏡下，光通過薄片的組織薄片來產(chǎn)生圖像。其他方法使用化學(xué)或物理標(biāo)記，允許操作員在一個(gè)厚厚的樣本中找到他們正在尋找的特定對象，但這些標(biāo)記可能對活體組織有害。
研究報(bào)告的共同作者研究生米哈伊爾·坎德爾說：當(dāng)你用其他方法看厚的樣品時(shí)，你的圖像會因?yàn)闃悠分兴斜砻娴墓獾姆瓷涠幌吹?。這就像看著一片云。通過控制光穿過標(biāo)本的路徑長度，GLIM可以深入到厚厚的樣本中。這項(xiàng)技術(shù)允許研究人員從多個(gè)深度拍攝圖像，然后合成一個(gè)三維圖像。
為了演示這種新方法，Popescu的團(tuán)隊(duì)與Wheeler和他的團(tuán)隊(duì)一起研究奶牛胚胎。胚胎學(xué)的圣杯之一就是找到一種方法來確定哪些胚胎是最可行的，惠勒說：有一種與胚胎發(fā)育能力相關(guān)的非侵入性的方法是關(guān)鍵，在格里姆之前我們嘗試了更多的經(jīng)驗(yàn)和猜測。
這些有根據(jù)的猜測是通過檢查胚胎細(xì)胞內(nèi)液體的顏色和發(fā)育的時(shí)間等因素做出的，但沒有普遍的標(biāo)記來決定胚胎健康。這種方法讓我們看到了整個(gè)圖像，就像整個(gè)胚胎的三維模型。
然而選擇最健康的胚胎并不是故事的結(jié)局。最終的測試結(jié)果將是證明我們已經(jīng)選擇了一個(gè)健康的胚胎，而且它已經(jīng)開始開發(fā)一個(gè)活的小牛了。
自上世紀(jì)50年代以來伊利諾伊州一直在與奶牛進(jìn)行體外研究。通過加布里埃爾的研究和貝克曼研究所的其他資源提供的資源已經(jīng)成為一種完美風(fēng)暴的場景。
該研究小組希望將GLIM技術(shù)應(yīng)用于人類生育研究和治療，以及一系列不同類型的組織研究。Popescu計(jì)劃繼續(xù)與其他生物醫(yī)學(xué)研究人員合作，已經(jīng)成功地研究了神經(jīng)科學(xué)研究的海洋生物大腦組織的厚樣本。
