長期以來，在人腦成像領域，獲取大體積腦組織中的神經元結構信息是一項挑戰。其核心難點在于染色效率與組織自溶矛盾，即剛離體的人腦組織難以獲取且易快速降解，經典高爾基染色需在37℃或室溫下促進染料擴散，但會加速組織自溶并損傷神經纖維結構。因此，亟需發展兼容低溫條件的高效染色新方法，并兼顧保證神經元結構完整性與提升大體積樣本染料滲透效果。
針對上述問題，中國科學院上海高等研究院上海光源科學中心聯合上海大學、上海交通大學，開發出近冰點溫度（NFT）高爾基染色新方法，實現對死亡延遲冷凍人腦樣本中神經元的高保真染色。研究通過結合同步輻射X射線成像技術，獲得了人小腦和額葉組織中神經元的微米級分辨率三維重構圖像。
研究人員在冰水浴條件下，采用氯化汞基染色方法處理尸檢冷凍人腦樣本。與37℃高爾基染色相比，基于NFT的方法可顯著抑制組織自溶，并完整保留神經元精細結構。定量分析顯示，該方法使相同視野內的神經元計數提升5.5倍，樹突棘密度增加22倍。進一步，研究結合同步輻射X射線成像技術，完成了小腦與額葉皮質的微米級分辨率三維重構。
這一研究為大體積人腦樣本的高保真結構成像提供了新的技術手段。
近日，相關研究成果以Near-Freezing-Temperature Golgi Neuronal Staining for X-ray Imaging of Human Brain為題，發表在《先進科學》（Advanced Science）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部、上海市等的支持。
論文鏈接
NFT高爾基染色法示意圖
基于同步輻射X射線微米CT對死后人腦小腦和額葉皮層神經元的成像研究
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