科學家用冷凍人腦制成切片,繪制大腦圖集

來源：網絡資源 2009-09-02 11:03:20

　　據美國《連線》雜志報道，借助于5500萬美元資金、一組冷凍的人腦樣本以及能夠每天處理192個大腦切片的自動儀器，美國艾倫腦科學研究所試圖完成一項看似不可能的任務——系統地繪制出2萬多個讓大腦灰質發揮作用的基因的表達形式。

　　實際上，躲在這些技術背后的科學實踐并不是什么新鮮事物。40年來，在揭秘基因玩得“捉迷藏”游戲過程中，研究人員已經利用特定的RNA(核糖核酸)片斷探測到神經細胞。但利用可讓絕大多數數據收集和分析工作實現自動化的儀器，他們在解決這一問題時所能實現的速度和規模卻是空前的。在艾倫腦科學研究所2012年為整項研究畫上句號之際，科學家將開始揭開有關人類神經網絡諸多疑問的神秘面紗。

　　1.推遲大腦組織死亡時間

　　科學家推遲大腦組織——例如圖中的腦干——的死亡時間，方式是利用干冰冷凍樣本。在更高溫度下，核酸會散開，細胞膜也會迅速溶解。

　　2.干冰中冷凍的人腦切片

　　在冷凍前，人腦樣本必須被切成1厘米厚的小片。圖中展示的是被放置在干冰中冷凍的一片人腦切片，研究人員為它穿上一件藍色羧甲基纖維素“外衣”。

　　3.幾微米厚的透明切片

　　一旦人腦切片被冷凍，技術人員會將其切成只有幾微米厚的透明切片。

　　4.冷凍的大腦切片被低溫保存

　　冷凍的大腦切片被保存在低溫條件下，直到進行進一步切片處理并最終用RNA加以探測，以尋找特定的基因表達。利用被稱之為“原位雜交”的技術，科學家能夠揭示每個細胞內哪一個DNA(脫氧核糖核酸)片斷與RNA雜交。

　　5.5臺自動化儀器

　　實驗室自動化公司Tecan制造了5臺自動化儀器，每臺儀器每天可對192個樣本進行原位雜交。艾倫腦科學研究所每24小時能夠產生超過1太字節數據。

　　6.經過冠狀面切割的大腦切片

　　這些是經過冠狀面切割得到的大腦切片，讀者可以想象從大腦前部切向后部。圖中上面的切片經過銀黃著色，下面的切片則用硫堇加以處理。