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富士胶片和光生物:CUBIC组织透明化试剂——应用实例更新

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发表时间:2023-02-28 16:05作者:诺扬生物来源:富士胶片和光生物
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CUBIC Trial Kit是一款用于透明化技术CUBIC(Clear, Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational analysis)的试剂盒。

该方法由上田泰己教授和洲崎悦生教授等人开发。

只需将组织浸入试剂盒包含的溶液中,即可对小鼠大脑和全组织、灵长类的全脑和甲壳类的全组织进行透明化处理和折射率调整。

该方法有望应用于病理学研究和单细胞水平中的观察。

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数据提供:

国立研究开发法人理化学研究所上田泰己教授、洲崎悦生教授


◆CUBIC特点

● 操作简单(只需浸入溶液)

● 可透明化整个器官

● 小鼠全脑透明化只需两周


可进行透明化的组织

小鼠大脑和全组织,灵长类全脑,鱼类、甲壳类、甲虫等的全组织,骨骼(需进行脱钙处理)


CUBIC Trial Kit试剂盒组成

1. ScaleCUBIC-1 Solution——250 mL x 1支

2. ScaleCUBIC-2 Solution——250 mL x 1支

3. Mounting Solution-1——40 mL x 1支

4. Mounting Solution-2——40 mL x 1支


透明化处理需准备

▼ 试剂:

1. CUBIC Trial Kit

2. 多聚甲醛(产品编号:160-16061)

3. PBS×1(产品编号:164-25511)

▼ 实验用具:

1. 5 mL/15 mL/30 mL/50 mL锥形管(配合样品使用)

2. 摇床

3. 用于观察CUBIC透明化样品的荧光显微镜※和推荐物镜※※

※共聚焦显微镜、双光子显微镜、光片显微镜

※※与折射率 (RI=1.49)相匹配的物镜。

建议在使用之前咨询显微镜制造商。


◆CUBIC实验方案事例

透明化实验方案示例(完整器官)

请注意,组织透明化实验方案中所用试剂用量、处理时间需根据样品尺寸进行调整。此外,建议在灌注固定后,取出并重新固定样品。

各个步骤中使用的试剂量约为12-15 mL,清洗时建议使用试剂量的5-10倍。

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*每2天更换新溶液

**建议以2 : 8、3:7的比例混合 (RI = ~1.49) 试剂盒中的Mouting Solution 1 和 2 使用


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图1.使用Scale CUBIC Solution透明化前后小鼠所有器官的案例

免疫组织染色实验方案示例

脑组织块的免疫染色案例,详细实验方案请见参考文献(1)

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*每2天更换新溶液

**分别用以下溶液稀释抗体

一抗:0.1% (v/v) Triton X-100, 0.5% (w/v) bovine serum albumin, 0.01% (w/v) sodium azide in PBS

二抗:0.1% (v/v) Triton X-100, 0.1% (w/v) bovine serum albumin, 0.01% (w/v) sodium azide in PBS

***建议以2 : 8、3:7的比例混合 (RI = ~1.49) 试剂盒中的Mouting Solution 1 和 2 使用。

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图2.使用CUBIC处理的脑组织块经三维免疫染色后单光子显微镜成像

◆CUBIC应用案例


鱼类透明化案例

数据提供:东京海洋大学 海洋生物资源学院 二见邦彦老师

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图3.使用CUBIC的鱼类透明化案例

实验步骤参见参考文献5)

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图4.使用CUBIC处理后的鱼类内脏切片案例

-CUBIC处理后,切片5 μm,可用Mayer’s Hematoxylin染色-

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图5.用抗体观察CUBIC处理后斑马鱼鳃的内脏片

甲壳类(螃蟹·鼠妇)透明化案例

数据提供:浜松医科大学 医学分光应用寄附研究生 绀野在老师,冈崎茂俊老师

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图6.使用CUBIC的甲壳类透明化案例(上:螃蟹,下:鼠妇)
实验步骤参见参考文献6)

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图7.观察CUBIC处理后(PI染色)的完整甲壳类(左:螃蟹,右:鼠妇)
实验步骤参见参考文献6)

甲虫(金龟子、独角仙、锹形虫)透明化案例

数据提供:东京大学大学院 理学系研究科生物科学专业 黑田真也老师

甲虫透明化需经过固定、漂白和透明化处理。

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图8.CUBIC处理后(PI染色)的甲虫透明化案例(左:金龟子,中:独角仙,右:锹形虫)
图片来源于参考文献7)


小鼠全脑血管网络可视化案例

数据提供:Miyawaki, T. et al. : Nat Commun., 27, 11(2020).

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图 9. 使用胆盐(SDC)透明化小鼠大脑
(上)使用SDS进行去脂透明化,观察到组织肿胀。
(下)使用SDC进行去脂透明化,组织肿胀得到抑制,脑白质也被透明化处理。
实验步骤详见参考文献8)

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图 10. 血管铸型后透明化小鼠大脑皮层
(左)使用SDS进行去脂透明化,在箭头部分观察到血管破裂。
(右)使用SDC进行去脂透明化,几乎未观察到血管破裂。
实验步骤详见参考文献8)

◆参考文献
1)E. A. Susaki. et al. : Cell , 157(3), 726(2014).
2)K. Tainaka. et al. : Cell , 159(4), 911(2014).
3)E. A. Susaki. et al. : Nature Protocols , 10, 1709(2015).
4)S. Nojima. et al. : Scientific Reports , 7, 9269 (2017).
5)S. Ohnuma. et al.: Fish Pathology, 52(2), 96(2017).
6)A. Konno and S. Okazaki.: Zoological Letters, 4:13(2018).
7)M Kuroda and S Kuroda (2020). Whole-body clearing of beetles by successive treatment of hydrogen peroxide and CUBIC reagents.
8)Miyawaki, T. et al. : Nat Commun., 27, 11(2020).


◆产品列表
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※ 仅供实验研究用,不可用于临床诊断。


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