揭密科学家如何用大脑薄片绘制大脑基因图
时间:2017-12-07

  科学网络 - 揭开科学家如何使用大脑切片来映射大脑基因

  点击

  据美国“连线”杂志报道,美国艾伦脑科学研究所的科学家花费了5500万美元,使用冷冻人脑和192个大脑切片,是一个从细胞基因水平抽取的综合系统一个详细的人脑图谱,而不是传统的脑解剖图,会有超过两万个基因会在这个脑图中精确显示。该项目预计将在2012年完成,届时科学家将能够揭示我们的神经网络如何工作,并希望地图可以帮助人们更好地了解精神疾病的遗传因素。

  在艾伦脑科学研究所,一个新鲜的人类大脑仍然有待处理,从中可以看到不少于15个不同的部门。

  2,科学家在脑干和小脑的解剖。捐献者死亡后,这个大脑样本被保存了几个小时。大脑死亡后迅速枯竭,科学家迅速切片,冻结每个样本。

  3,科学家在这张图上显示脑组织衰竭,脑干,并用干冰冻结这些样本。在温暖的环境中,脑组织中的核酸分解,细胞膜迅速溶解。

  4.冷冻前将大脑切成1厘米厚的切片,然后包埋在蓝色羟甲基纤维素固化膜中,然后在干冰中冷冻。

  5,一旦脑片冻结,专家们将其切成只有几微米厚的透明部分。

  6.将冷冻的脑切片在冷冻温度下储存,直到它们进一步切片,最后切割切片,直到检测到RNA,寻找特定的基因表达。这种方法被称为原位杂交,并显示每个细胞中的DNA片段是否处于兴奋状态。

  7,实验室自动化公司Tecan设置了五台机器人,每台机器人可以每天进行192个样品的原位杂交检测。因此,艾伦脑科学研究所每24小时产生超过1万亿字节的数据。

  8,这些大脑切片被切成冠状部分:从大脑的前部到图像的后部。图片被染成银色,图片被染成劳埃德的紫色。

  9,人脑的冠状面用苏木精和伊红染色。每个切片都由一台改进的Leica 600B显微镜自动拍摄,剩下的工作由一台滑条装载机和条码阅读器自动完成。

  10,整个人脑的冠状切割被染成银色。每两分钟,一个新的切片被添加到数据库中,显微镜将接收超过8500万张照片。

  11,这个人脑的冠状切割被染成了改良银。一旦图片被添加到这个数据库,该算法将图像转换成温暖的基因表达图片。

  12日,整个人脑冠状切片被染成劳埃德紫色,科学家们将在2012年之前分析所有的幻灯片和样本。

  阅读更多

  “连线”相关报道