Naukowcy od dawna starają się uzyskać szczegółowe widoki 3D wewnętrznej budowy rozmaitych narządów, w tym mózgu. Tworzenie takich obrazów jest trudne i czasochłonne. Pojawiła się jednak nadzieja na ułatwienie tego procesu dzięki udoskonaleniu techniki obrazowania 3D oraz dzięki nowym sposobom barwienia tkanek.
Istnieją zasadniczo dwie możliwości zobrazowania próbek biologicznych w 3D. Po pierwsze, można pokroić tkanki na cienkie plasterki i użyć oprogramowania komputerowego do rekonstrukcji całej próbki. Po drugie, można przy użyciu odpowiednich środków chemicznych uczynić tkankę przezroczystą i dzięki temu uzyskać możliwość zajrzenia do jej wnętrza za pomocą mikroskopu optycznego. Niestety, ta druga metoda ma swoje ograniczenia i można ją stosować tylko do mniejszych próbek i wycinków narządów. A naukowcy chcieliby badać w ten sposób całe narządy i organy.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, dzięki symulacjom komputerowym i testom laboratoryjnym, opracowali nową metodę barwienia tkanek. Kluczową kwestią okazała się optymalizacja kilku istotnych czynników: temperatury roztworu do namaczania tkanek, stężenia barwników, przeciwciał oraz dodatków chemicznych. Następnie badacze przetestowali swoją metodę na mózgach myszy i marmozet, z użyciem ponad dwudziestu powszechnie używanych barwników i przeciwciał.
Doświadczenia zakończyły się sukcesem. Naukowcy wykonali renderowane w 3D skany całego mózgu myszy i jednej półkuli mózgu marmozety. Skany ujawniły podobieństwa między siatkami neuronowymi obu zwierząt, co dowodzi skuteczności tej metody dla anatomii porównawczej. Zespół wykorzystał również tę technikę do zobrazowania małej próbki ludzkiego mózgu. W przyszłości może to pomóc w leczeniu guzów mózgu i chorób neurodegeneracyjnych.
