針對組織透明化樣本的快速高效和均勻的免疫染色 —— SmartLabel
基于透明化技術的三維重建，結合熒光標記示蹤技術可直觀地觀察并分析不同生物組織內細胞和細胞網絡地類型、位置、數量和活動的信息。但是，目前在短時間內完成對透明化組織樣品的均勻染色仍是一件很困難的事情，也是國際上已經發表的透明化技術相關成果存在的共同問題。因此，如何在保護內源性熒光信號的前提下，快速完成對組織樣品的免疫標記仍是迫切需要解決的技術難題。
免疫標記的抗體或染料可以通過自由擴散、外界壓力及電場的方式進入組織內部與目標抗原或結構相結合。通過自由擴散的方式抗體或染料抵達組織內部速度太慢，借助壓力或電場雖然可以加快抗體或染料到達組織內部的速度，但是會損壞樣本。Kim等人通過利用隨機電泳技術可以在不損壞樣本的前提下，較短時間內實現樣本快速、高效和均勻染色。目前隨機電泳技術已經在大樣本免疫染色中得到了應用。
通過利用隨機電泳的方法對樣本進行染色，不僅大大地縮短了染色時間，而且樣本染色會比較均勻。通常一只小鼠腦利用自由抗體自由擴散的方式進行染色需要約2個星期的時間才能完成染色，而且還會出現染色不均勻的情況。而利用SmartLabel儀器進行染色僅需要2-3天的時間就可完成，且染色結果也比較均勻（見圖1）。
圖1. （A）Horizontal sections show uniform and complete staining of the whole brain with all three probes. (Scale bar, 1 mm.) (B) Passive staining controls shows poor penetration of the probes into the tissue. (Scale bar, 1 mm.) (C and D) Three-dimensional rendering of the hippocampus region of the passively stained brain (C; 2.2 × 1.9 × 5.1 mm3 ) and stochastic electrotransport-stained brain (D; 2.2 × 1.9 × 5.0 mm3 ). (E and F) Optical sections of stochastic electrotransport-stained brain (E) and passive staining control (F) at various depths. (Scale bar, 200 μm.)
雖然普通的電泳方法也可實現快速的將抗體或染料標記在樣本上，但由于普通電泳電泳力的方向是同一個方向的，會存在樣本變形的風險，而隨機電泳技術由于樣本是在電場中不斷旋轉的，所以對于樣本而言，電場力的方向則是多方向的，樣本進行免疫標記的時候則可以有效規避這種變形的風險（見圖2）。
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免疫標記的抗體或染料可以通過自由擴散、外界壓力及電場的方式進入組織內部與目標抗原或結構相結合。通過自由擴散的方式抗體或染料抵達組織內部速度太慢，借助壓力或電場雖然可以加快抗體或染料到達組織內部的速度，但是會損壞樣本。Kim等人通過利用隨機電泳技術可以在不損壞樣本的前提下，較短時間內實現樣本快速、高效和均勻染色。目前隨機電泳技術已經在大樣本免疫染色中得到了應用。
通過利用隨機電泳的方法對樣本進行染色，不僅大大地縮短了染色時間，而且樣本染色會比較均勻。通常一只小鼠腦利用自由抗體自由擴散的方式進行染色需要約2個星期的時間才能完成染色，而且還會出現染色不均勻的情況。而利用SmartLabel儀器進行染色僅需要2-3天的時間就可完成，且染色結果也比較均勻（見圖1）。
圖1. （A）Horizontal sections show uniform and complete staining of the whole brain with all three probes. (Scale bar, 1 mm.) (B) Passive staining controls shows poor penetration of the probes into the tissue. (Scale bar, 1 mm.) (C and D) Three-dimensional rendering of the hippocampus region of the passively stained brain (C; 2.2 × 1.9 × 5.1 mm3 ) and stochastic electrotransport-stained brain (D; 2.2 × 1.9 × 5.0 mm3 ). (E and F) Optical sections of stochastic electrotransport-stained brain (E) and passive staining control (F) at various depths. (Scale bar, 200 μm.)
雖然普通的電泳方法也可實現快速的將抗體或染料標記在樣本上，但由于普通電泳電泳力的方向是同一個方向的，會存在樣本變形的風險，而隨機電泳技術由于樣本是在電場中不斷旋轉的，所以對于樣本而言，電場力的方向則是多方向的，樣本進行免疫標記的時候則可以有效規避這種變形的風險（見圖2）。
圖2. High electric fields required to drive molecular probes into the tissue cause noticeable damage to the tissue during electrophoresis, but not during stochastic electrotransport. Red arrow points to the deformed region.
SmartLabel儀器就是利用隨機電泳技術設計而成的一款可以進行快速，無損的免疫染色的一款商業產品（锘海代理）。在利用該儀器進行免疫標記的時候，樣品和染色液放在一個納米半透膜制成的樣品杯中，可以有效消除組織污染和抗體及染料的損失，大大地節省了抗體和染料的用量。然后將樣品杯放在有電場的樣本品倉中，且樣品杯在樣品倉中會勻速緩慢旋轉，從而保證樣品所受到的電泳力是均勻的。SmartLabel儀器見圖3。
圖3.Device for staining sample using SmartLabel.
SmartLabel儀器在進行樣品染色的時候可實現從樣品表面到樣品核心的均勻抗體標記，除此之外，該儀器還具備快速，簡便，高效等優點。與被動染色相比標記完整的大組織樣本要快一個數量級，通常被動染色需要數周完成的實驗，而利用SmartLabel儀器僅需要2-3天即可完成，大大縮短了實驗時間。在實驗的過程中用到的試劑有緩沖液和抗體或染料，且儀器是雙倉設計，可以同時進行2個不同的標記實驗。儀器獨特的設計也使抗體或染料的用量大大降低，一個小鼠腦的抗體用量可以低至3ug。綜上，SmartLabel儀器將會使您的免疫染色實驗變得更簡單，高效。锘海一站式科研服務，讓科研變得更簡單！
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