來(lái)自華中科技大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新方法，證實(shí)可利用它來(lái)使得猝滅的熒光蛋白分子發(fā)生化學(xué)重激活，實(shí)現樹(shù)脂包埋熒光微成像。研究結果發(fā)表在6月2日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

    華中科技大學(xué)的曾紹群（Shaoqun Zeng）博士和龔輝（Hui Gong）副教授是這篇論文的共同通訊作者。前者主要從事生物醫學(xué)光學(xué)、生物醫學(xué)成像、神經(jīng)回路與蛋白質(zhì)功能高分辨成像新技術(shù)新方法、生物信息技術(shù)等研究。后者的主要研究方向包括認知光學(xué)成像與神經(jīng)信息學(xué)、數字生命與醫學(xué)影像。

    樹(shù)脂包埋（Resin embedding）是一項開(kāi)發(fā)成熟的方法，被廣泛用作為電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡的基礎工具。1949年，人們曾首次利用這一技術(shù)生成了用于透射電子顯微鏡檢查的超薄切片。樹(shù)脂包埋組織具有良好的切片特性，幫助研究人員克服了對厚組織進(jìn)行顯微鏡檢查面臨的一些散射障礙。

    近幾十年來(lái)，綠色熒光蛋白（GFP）標記技術(shù)使熒光成像獲得了***性的突破。利用這一強大的分子生物學(xué)技術(shù)，將GFP附著(zhù)到目的基因產(chǎn)物上以可見(jiàn)的方式標記出它們的表達，使得研究人員能夠對其進(jìn)行生物學(xué)功能和定位分析。不幸的是，包埋過(guò)程中的脫水步驟及某些有機溶劑可導致水母GFP和其變異體,如廣泛應用的EGFP和EYFP等發(fā)生猝滅，由此生成的弱熒光信號導致無(wú)法進(jìn)行檢測。這使得研究人員難于將樹(shù)脂包埋方法與現代分子標記技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)結合起來(lái)。

    多年來(lái)，研究人員一直試圖通過(guò)優(yōu)化包埋實(shí)驗方案來(lái)改善樹(shù)脂包埋程序中對于熒光的保護。盡管仍然存在猝滅情況，研究人員已成功地對一些用于相關(guān)顯微鏡研究的樹(shù)脂包埋培養細胞及小組織進(jìn)行了檢測和分析，但這些方法難以用于處理厚組織塊。目前研究人員對于樹(shù)脂包埋程序的熒光猝滅機制仍然未知。此外，也不清楚是否可以成功保留標記結構。

    以往的一些研究團隊曾在水溶液中系統地研究過(guò)GFP的一些特性。也曾在酸性、堿性和變性劑溶液中探究GFP的行為。在這篇文章中，研究人員受到啟發(fā)追蹤了樹(shù)脂包埋過(guò)程中GFP的行為。他們發(fā)現利用通常的包埋程序，大多數的GFP分子通過(guò)生色團質(zhì)子化保持在一種非熒光狀態(tài)，而未發(fā)生變性。在成像過(guò)程中利用他們稱(chēng)之為化學(xué)重激活（CR）的方法，可使這些GFP重新恢復熒光狀態(tài)。相比于未處理樣本，利用這種CR方法處理組織熒光強度增高了11.8倍。研究人員證實(shí)，這種CR方法能夠可靠地保留樹(shù)脂包埋組織中EYFP和EGFP的標記結構，實(shí)現對熒光標記組織塊的熒光顯微成像。

    由于樹(shù)脂包埋和熒光蛋白標記是生物和醫學(xué)廣泛應用的兩種技術(shù)，作者表示他們的這種CR方法為兩種從前不相兼容的重要方法提供了一個(gè)寶貴的橋梁，并有可能在未來(lái)推動(dòng)其他的研究領(lǐng)域，促成新的研究突破。