Biyoteknoloji
HYBRiD: Memeli Organlarını Temizlemek için Hidrojelle Güçlendirilmiş "DISCO”
Bununla birlikte, memeli vücudunu bir bütün halinde görüntülemek zor olmaya devam ediyor. Burada, organik ve polimer bazlı temizleme boru hatlarının bileşenlerini yeniden birleştirerek HYBRiD'i, üç boyutlu görüntüleme solventi ile temizlenen organların (DISCO) hidrojel bazlı takviyesi, geliştirildi. Temizlenmiş memeli vücutlarında yüksek şeffaflık ve protein tutmanın yanı sıra doğrudan floresan görüntüleme ve immün boyama ile uyumluluk elde edildi. HYBRID, Parvalbumin – ve somatostatin-Cre modellerini kullanarak yeni doğan ve genç farelerde sinyallerin antikor geliştirmesi olmadan genetik olarak kodlanmış floresan raportörlerin tüm vücut görüntülemesi için uygun görüldü. K18-hACE2 transgenik fareleri kullanan HYBRiD, tüm fare göğsünde SARS-CoV-2 enfeksiyonunun perfüzyonsuz temizlenmesini ve görselleştirilmesini sağlayarak aynı örnekte viral patolojinin makroskobik ve mikroskobik özelliklerini ortaya çıkardı. HYBRiD, temel ve translasyonel araştırmalar için büyük heterojen vücut parçalarını veya tüm hayvanları görselleştirmek için basit ve evrensel bir çözüm sundu.
Çoklu organ sistemlerinde fizyolojiyi ve hastalığı anlamak, biyolojide uzun süredir zorlu bir iş olmasıyla beraber doku temizleme tekniklerindeki son gelişmeler, memeli dokularının üç boyutlu (3D) karakterizasyonunu mümkün kılmıştır. Öncelikle beyin için optimize edilmiş olan bu yöntemler genellikle iki farklı stratejiden birine dayanır. Benzil alkol ve benzil benzoattan (BABB) ve daha önceki yöntemlerden esinlenen organik solvent bazlı protokollerin 3D görüntülemesi, hızlı ve sağlam olmasına ve dokuları temizlemesine rağmen floresansı söndürme eğilimindedir. Öte yandan, CUBIC8,9,10,11 gibi sulu yöntemler ve polimerle güçlendirilmiş yapı iskelelerini içerenler, endojen sinyallerin daha iyi tutulmasına izin verir ancak tam temizleme elde etmek için özel cihazlar veya daha uzun süre gerekebilir.
Bu yöntemlerin çoğu kemirgen beyinlerini kolaylıkla temizlese de vücut parçalarını dengeli olarak pasif temizleme ile birlikte görselleştirmek daha zordur. Ayrıca şeffaflık ve floresan tutma özelliğinin elde edilmesi daha zordur. Kemirgenlerde tüm vücut temizliğini sağlamaya yönelik son yaklaşımlar, birkaç günlük bir süre boyunca tehlikeli çözücülerin veya nano gövdelerin sürekli, basınçlı perfüzyonunu gerektirir; bu durumun, rutin deneylerle benimsenmesi veya büyütülmesi zor ve aşırı derecede pahalı olabilir.
Bu bağlamda, organik ve sulu stratejileri rasyonel olarak yeniden birleştirerek esasen herhangi bir organı veya bütün bir yavru kemirgeni görselleştirmeye uygun, basit ve düşük maliyetli bir temizleme yöntemi olan HYBRiD geliştirildi. CLARITY gibi hidrojel bazlı temizleme tekniklerini solvent bazlı DISCO ile birleştirme hedefine ulaşırken, organik solventler veya antikorların perfüzyonu olmadan tüm vücut temizliğini tamamlama hedefine ulaşıldı. HYBRiD, büyük heterojen dokuların temizlenmesini, endojen floresan, proteinin tutulması ve herhangi bir parental yöntemine kıyasla daha ucuz, hassas veya aşındırıcı prosedürlerin kullanılmasını sağlamaktadır.
