一种组织光透明剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种组织光透明剂及其应用，所述组织光透明剂，以其总重量为100％计，其包括30～70wt％的果糖、2～10wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5～25wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺及余量的水。本发明专利技术所述的组织光透明剂不对组织中的胶原蛋白的空间结构产生破坏，能够获得组织的胶原蛋白的二次谐波信号图或荧光信号图，并且所述的组织光透明剂能使成像深度得到极大的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种组织光透明剂及其应用
本专利技术涉及一种组织光透明剂及其应用，具体而言涉及一种能维持组织胶原蛋白空间结构的组织光透明剂及其应用，属于生物光学领域。
技术介绍
随着现代光学成像技术的发展和各种标记技术的出现，高分辨获取生物组织结构功能信息成为可能，但生物组织的高散射特性严重制约了光学成像技术在生物医学领域中的应用。多光子显微成像技术通过采用近红外光激发生色团，获取荧光或谐波信号，提高成像的深度，但对于散射较大的生物组织，其穿透深度依然十分有限。近年来兴起的生物组织光透明技术，通过向生物组织中引入高渗、高折射的化学试剂能够有效降低生物组织的散射，极大地提高成像的深度。现有技术中采用的最新经典方法包括：(1)、基于四氢呋喃的梯度脱水的方法，其是将生物组织分别浸泡在梯度的四氢呋喃溶液里(如50％、70％、80％、100％的四氢呋喃的水溶液)1小时，然后分别浸泡在二氯甲烷和二苄醚里(分别为45分钟和大于1小时)，使组织变得透明；(2)、使用尿素溶液的方法，其是将生物组织浸泡在8M的尿素溶液中一个月左右，使组织变得透明；(3)、基于水和凝胶单体结合组织电泳的方法，其是将生物组织先用水和凝胶单体固定1-3天，然后将生物组织放在十二烷基硫酸钠中电泳5-8天，使组织变得透明。此外，US6472216B1公开了一种光透明剂，其选自由如下物质组成的组：二甲基亚砜、泛影酸、乙二胺四乙酸、葡糖胺、β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐、泛影酸钠、聚乙二醇及其组合。CN102749231A公开了一种骨组织光透明剂，其包括二甲基亚砜、碳酸氢钠，以及下述物质中的至少两种：聚乙二醇-400、水杨酸甲酯、乙二胺四乙酸、二醋碘苯酸钠、甘油、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠、山梨醇和月桂醇，该光透明剂作用于骨组织之后，能使其变得对光透明，并能提高成像深度。CN103263678A公开了一种足垫皮肤组织光透明剂，其包含果糖、乙醇、水，以及下述物质中的至少三种：聚乙二醇-400、山梨醇、葡萄糖、丙二醇、甘油、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、噻酮、氮酮、薄荷油和凡士林，该方案的光透明剂作用于足垫皮肤组织之后，能使组织变得对光透明，能提高成像深度。WO2013191274A1中公开了使用果糖溶液能使胚胎、前脑透明化。尽管现有技术提供了多种组织光透明剂，但目前这些技术主要基于胶原解离的基本原理，会导致胶原蛋白的空间结构被破坏，内源信号减弱甚至消失，极大影响了胶原蛋白光学二次谐波成像的效果。此外，现有技术所公开的光透明剂及其应用方法耗时长；光透明剂的组合物比较复杂。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于开发一种组织光透明剂，其不仅能在短时间内有效降低生物组织散射，使组织透明，还能最大限度的维持胶原蛋白的空间结构，从而使内源性光学强度不受影响；此外，该组合物还能使成像深度得到极大提高。本专利技术的另一目的，在于提供所述组织光透明剂的应用。为实现本专利技术目的，一方面，本专利技术提供一种组织光透明剂，以其总重量为100％计，其包括30～70wt％的果糖、2～10wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5～25wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺及余量的水。根据本专利技术的具体实施方式，本专利技术所述的组织光透明剂中各组分的含量可根据不同生物组织的来源、年龄、体重而变化，可选地，在本专利技术所述的组织光透明剂中，以其总重量为100％计，其包括40～70wt％的果糖、2～5wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5～10wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺及余量的水。根据本专利技术的具体实施方式，本专利技术所述的组织光透明剂中，以其总重量为100％计，其为50wt％的果糖、5wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、10wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺以及余量的水；或其为30wt％的果糖、10wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、25wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺以及余量的水；或其为70wt％的果糖、2wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺以及余量的水。本专利技术中所述的聚乙二醇单辛基苯基醚(octylphenylpolyethyleneglycol)，其通用名为曲拉通X-100(tritonX-100)为商购产品，可通过J&K、Alfa或Sigma-Aldrich等试剂公司购买得到，其具有如下结构式：其中，n为9～10。本专利技术中的曲拉通X-100通常为化学纯试剂，也可直接购买使用其水溶液产品，将其中水溶液中水的用量计入本专利技术组合物中即可。本专利技术所述的组织光透明剂通过将其中的各组分简单的混合后水浴锅加热至40～60℃溶解2～3小时，直至溶液变得澄清透亮即可。本专利技术所述的组织光透明剂能使组织透明化，能使组织内部折射率均一化，降低组织散射，使组织变得透明，为获得组织的生物学信息提供一种新的方法。因此，本专利技术所述的组织光透明剂能够替代现有技术中的光透明剂应用于组织成像技术中。本专利技术的组织光透明剂具有使组织透明耗时时间短，操作简便，在大约10～30min内即可使组织透明化的特点，较使用梯度四氢呋喃溶液、尿素溶液等方法，时间大大缩短；另外，本专利技术的组织光透明剂的成分简单，仅仅是三种成分的水溶液。因此，另一方面，本专利技术提供了所述的组织光透明剂在使组织透明中的应用。根据本专利技术的具体实施方式，在本专利技术所述的应用中，其中使组织透明是为获得该组织的二次谐波信号图和/或荧光信号。主要是该组织中的胶原蛋白的二次谐波信号图或荧光信号。本专利技术之所以能够组织中的二次谐波图，主要是因为本专利技术所述的组织光透明剂不会对组织的胶原蛋白的空间结构产生破坏，例如真皮中的胶原蛋白、眼球中的小梁网、动脉血管壁外层膜中的胶原蛋白等。本专利技术的组织光透明剂中的各组分共同作用才会产生不破坏胶原蛋白空间结构的效果，其对生物组织中胶原蛋白的破坏非常小，几乎可以忽略，生物组织的内源性光学信号较强，成像质量较好。本专利技术证实单用果糖溶液同样会使组织中的胶原蛋白解离。根据本专利技术的具体实施方式，在本专利技术所述的应用中，其中，所述的使组织透明是使眼球透明。眼球中测定的二次谐波信号图主要是眼球中的小梁网的二次谐波信号图。现有技术很难获得眼球小梁网的二次谐波图，一方面主要是由于现有技术中的光透明剂会对其产生破坏，另一方面，在于小梁网的上方的角膜和巩膜散射很大且小梁网深度相对较深(深度通常在150～200μm左右)。本专利技术所述的组织光透明剂可以在解决角膜和巩膜高散射的同时，保持胶原纤维的完整性，成像深度可达到150μm以上，在本专利技术的一具体实施例中，本专利技术获得了眼球在170μm深度的二次谐波图，表明本专利技术的组织光透明剂极大加深了成像深度。根据本专利技术的具体实施方式，在本专利技术所述的应用中，其中，所述的使组织透明是使皮肤透明。在本专利技术的一具体实施方式中，本专利技术测定了皮肤的二次谐波信号图以及皮肤下血管的荧光信号图，皮肤下的血管一般位于皮肤下420μm左右，进一步表明本专利技术的组织光透明剂极大加深了成像深度。另一方面，本专利技术还提供了一种使组织透明的方法，该方法包括：将生物组织浸泡在所述组织光透明剂中室温下进行处理，使组织透明。其中，所述的室温是指0～40℃。在本专利技术的具体实施方式中，可将生物样本在4％的多聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组织光透明剂，以其总重量为100％计，其包括30～70wt％的果糖、2～10wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5～25wt％的N,N,N',N'‑四(2‑羟基丙基)乙二胺及余量的水。

【技术特征摘要】
1.一种组织光透明剂，其中，以其总重量为100％计，其包括40～70wt％的果糖、2～5wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5～10wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺及余量的水。2.根据权利要求1所述的组织光透明剂，以其总重量为100％计，其为50wt％的果糖、5wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、10wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺以及余量的水；或其为70wt％的果糖、2wt％的聚乙二醇单辛基苯基醚、5wt％的N,N,N',N'-四(2-羟基丙基)乙二胺以及余量的水。3.权利要求1或2所述的组织...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑炜，张洋，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44