單細胞分辨率快速全腦成像

了解細胞水平上的現象與生物體水平上的活動是系統生物學的一個重要挑戰。一直以來科學家們在大腦研究中相互協作，旨在闡明將神經活動轉變為意識和其他復雜大腦活動的機制。

在單細胞分辨率上進行全腦成像是研究人員迫切需要的技術之一。這種成像通常要求制備出高度透明的樣本以減小光散射，隨后在不同的切片中用熒光探針標記出成像神經元從而生成3D圖像。然而，當前的一些方法存在的缺陷阻礙了全面研究這種關系。

新型高通量方法標志著一個重大的飛躍，它能夠在單細胞分辨率上提供的快速全腦成像，其采用基于氨基醇（aminoalcohols）的簡單實驗方案來清理及透明化大腦樣本。

結合光層照熒光顯微鏡，CUBIC可對一些哺乳動物如小鼠和靈長類動物系統進行快速成像，表明它可以測量不同大小的大腦。并且，還可用它來獲得下丘腦晝夜節律中心基因表達模式的時空細節。此外，結合來自相反方向的圖像，CUBIC可實現全腦成像及直接比較不同環境條件下的大腦。

CUBIC克服了以往一些方法的障礙。其中一個就是清理和透明化實驗方法，其只需用兩種試劑在相對較短的時間內連續浸沒固定組織。第二，由于低淬滅性CUBIC與許多的熒光探針兼容，使得可以使用具有較長波長的探針，減小了全腦成像的同時引入多色彩成像的散射問題。zui后，它具有高度可重復性和可擴展性。盡管其他的一些方法獲得了其中的一些特性，CUBIC是實現所有特性。