高分辨地获取生物组织三维结构信息对诸多生物医学相关的研究至关重要。一方面，传统组织切片的方法在生物学研究中起到了非常重要的作用,能够获得足够高的横向分辨率,但是将其应用于大组织成像时,费时费力,且切片易丢失或变形 ,从而导致大量信息丢失,令后续图像配准及三维重建变得为复杂与困难。近年发展的基于自动连续切片和成像的技术,如序列双光子成像、显微光学断层成像等,有效 解决了上述问题,显著地提高了成像的通量。
另一方面，常用的医学影像技术，例如MRI、CT、PET等，虽然能够获取组织的三维结构信息与功能信息，但其空间分辨率十分有限，仅能获得宏观尺度的图像信息，难以获得细胞的精细结构。电子显微镜技术虽然能够进行纳米尺度的成像，但仅适用于获取小组织样本的微观结构 ,而将其应用到厘米尺度的样本时,耗费的时间不可估量。
而现代光学成像技术的不断发展填补了上述宏观成像与微观成像之间的空白 , 为生物组织器官介观尺度的成像提供了重要工具 。如单光子/双光子显微成像技术、光片照明成像 技术等 , 能够通过光学切片层析成像的方法实现生物组织的三维成像。
活体颅骨光透明后大脑皮层神经双光子成像
但大多数生物组织由于成分复杂，富含蛋白质、脂质和血红素等物质，对光具有较强的散射与吸收，会对光的传播造成阻碍，使得大多数生物组织具有不透明特性，限制了光在组织中的穿透深度，导致传统光学成像深度只能限在几十到几百微米，进而限制了光学成像技术在大组织或整体器官成像中的应用。
佳维斯团队开发的组织光透明技术通过使用一种试剂或几种试剂组成的混合液，以多种物理、化学手段降低组织对光的衰减。通过浸泡、电泳或灌注等处理方式,使大块组织或完整器官变得对光“透明”，从达到视觉下透明或光学仪器下可见的整体效果，增加了光的穿透深度。该方法能够与多种荧光标记技术、光学成像技术相结合，提高光学成像深度与成像质量，不仅在神经科学域产生了巨大的影响，更是为整体组织器官的三维成像提供了全新的思路。
关键词：离体组织透明 三维透明成像 光透明试剂
MSN交谈
