爲詳細觀察生物組織，研究人員正積極開發透過特殊的處理使生物組織變透明的技術。此前一直以調查小鼠大腦神經細胞的連接方式等基礎研究爲主。今後有望實施新的用途，比如用來有效觀察從活體內切除的組織，幫助診斷肝炎等。到2030年代，透明化技術也許能在臨牀現場實施實用化。
觀察構成生物組織的細胞的功能對深入瞭解生命現象的機制至關重要。要想了解器官的功能，需要三維觀察形成器官的衆多細胞的情況。斷層掃描裝置（CT）和磁共振造影裝置（MRI）難以在細胞水平上進行觀察，也很難看到活體內物質的運動。
不過，即使從動物等的活體內取出器官，由於器官是不透明的，也無法看清裏面的情況。因爲組織中的脂質會散射光。組織内有吸收光的色料也是透明度降低的終極因數之一。
可以採用將組織切成很多薄片進行觀察的方法，但這樣難以看清細胞之間的三維關係。因此，研究人員開發了很多在不破壞組織的情況下將其變透明的技術。
變透明後，將螢光物質行程到目標部位就容易看清細胞的樣子了。
【圖】利用透明化技術處理過的小鼠肝臟（上）和腎臟（下）。
左起依次爲處理前、處理1小時後和處理5小時後＝圖片由麓伸太郎副教授提供
長崎大學的麓伸太郎副教授等人開發出了新的透明化技術「Seebest」，相關成果已於11月份發佈在科學期刊上。該技術的特點是，不用去除妨礙透明化的脂質。取而代之的，是利用特殊的聚合體（聚合物）使包括脂質在内的組織内物質的折射率變得一致，由此來實施透明化。由於保留了組織中的脂質膜，加入組織中的螢光物質不容易流出。
與現有的主要技術不同，可大幅改變組織中的氫離子濃度也使得螢光物質更容易保留在組織中。新技術還有一個優勢是，能在幾個小時的較短時間内達到一定程度的透明度。
作爲Seebest的應用示例，麓伸太郎副教授列舉了病理組織診斷。
非酒精性脂肪性肝炎是一個有力候選。此病被認爲是由壓力和生活習慣混亂引起的。據推算，日本國内有100萬～200萬名患者。
非酒精性脂肪性肝炎的確診方法是透過活檢提取部分肝臟觀察組織，應答是否有發炎等。需要掌握熟練的技術才能將提取的組織切成薄片進行觀察。
如果使用透明化技術，就可以直接觀察整個組織，無需切成薄片。麓伸太郎副教授估算：「可以將作業時間大幅縮短至原來的十分之一」。
Seebest無需去除脂質膜，因此可以在不破壞脂肪部分的情況下進行應答，有助於準確診斷。
此外，該技術還能應用於診斷癌症的活檢，可透過添加附着在癌細胞上發光的螢光物質進行觀察。預計螢光物質的易操作性將成爲其優勢。
從觀察大腦結構開始實用化
組織透明化技術擁有悠久的歷史，可以追溯到19世紀後半期德國解剖學家Spalteholz着手開發透明化試劑時。進入2000年代後誕生了很多新技術。2014年理化學研究所的上田泰己等人開發了「CUBIC」，該技術以高透明度爲優勢，可以觀察小鼠大腦的細結構。2017年證實還可用於癌症等的病理組織診斷。
該技術使用界面活性劑，因此被指出會破壞組織中的脂質膜等，對組梭織成一定的傷害。Seebest不容易破壞組織，因此容易觀察微細的結構。理研其他團隊開發的技術「Scale」有一種不使用界面活性劑，但被指出組織會膨脹，螢光物質可能泄露。Seebest調節pH值的話就不容易膨脹，預計能解決競爭技術存在的課題。
此外，該技術還有望用來分析藥物的作用機制。可以使由脂質膜構成的囊泡——「微脂體」的分佈實施視覺化，透過進行三維觀察，便於更準確地測量藥物成分能從血管擴散出多遠的距離。今後能否加強與臨牀的合作也是決定這些用途是否能實施的關鍵。
日文：尾崎達也，《日經產業新聞》，2020年12月11日
中文：JST客觀日本編輯部
