生物的各種器官爲了發揮生理功能，具有精緻的空間結構。在再生器官的開發研究中，空間結構的再現被視爲一項緊迫課題。然而，1958年華生開發的傳統電子染色法需要用到嚴格監管的鈾化合物，其應用僅限於特定的研究機構。
宮崎大學醫學部醫學科的澤口朗教授的研究團隊利用光學顯微鏡用石蠟，確立了一種透過電子顯微鏡立體觀察生物組織和細胞的厚剖切方法。利用填補光學及電子顯微鏡間差距的低真空掃描顯微鏡進行的電子顯微鏡分析，有望在醫學和生物學研究中得到廣泛應用，並有助於推動解明生物組織和細胞的構造及功能的關聯性。該研究成果已發表在期刊《npj Imaging》上。
圖1：使用厚剖切觀察法的生物電鏡影像。左側爲腎小球足細胞的細結構，右側爲氣道纖毛上皮細胞的細結構（供圖：宮崎大學）
研究團隊利用過錳酸鉀的氧化反應，成功開發出一種簡便快速的電子染色方法，實施了光學顯微鏡用石蠟剖切的超微形態分析重大突破。
新型電子染色方法是一種將光學顯微鏡用石蠟剖切用0.2%過錳酸鉀水溶液處理5分鐘，水洗後用雷諾鉛染色液處理3分鐘，水洗乾燥後即可觀察的簡便快速的實驗方案。研究人員透過元素分析對施加的電子染色的石蠟剖切進行驗證，結果顯示，過錳酸鉀特有的氧化作用強化了鉛的沉積物效果，得到了足以視覺化腎小球足細胞和氣道纖毛上皮細胞細結構的反射電子，成功觀察到了光學顯微鏡無法捕捉到的奈米尺度的超微形態。
此次發表的論文中，研究團隊將該方法與既往的鈾-鉛染色進行了比較，同時還報告了採用厚剖切觀察方法的立體細微形態影像和電子顯微鏡相結合的關聯顯微技術（CLEM）的應用實例。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：npj Imaging
論文：KMnO4/Pb staining allows uranium free imaging of tissue architectures in low vacuum scanning electron microscopy
DOI:10.1038/s44303-024-00045-z
