VIVIT让组织实现透明化。

本报讯 近日，生物医学工程学院苑克鑫副教授团队提出“玻璃态组织透明化”技术。这一创新技术能让离体生物组织，在不被破坏、无形变的前提下以原貌的三维结构呈现在镜头前。研究成果以“VIVIT：通过离子玻璃态组织揭示跨尺度生物结构”为题，在线发表在《细胞》（Cell）期刊上。

生物研究中，研究者为避免切片带来的损伤，通常会利用组织透明化技术让组织变得光学透明，进而直接观测内部结构。但现有的透明化方案常常面临以下几个问题：组织在处理过程中不可避免地膨胀或收缩，空间结构被扭曲；蛋白荧光信号易受损失，图片对比度下降；样本一旦冷冻保存，还会被冰晶损伤，导致结构破坏。在真正还原三维结构这件事上，学界一直缺少一个兼顾结构保真和信号增强，并支持样本长期保存与无损复用的解决方案。本次研究团队所创新的VIVIT关键技术，正弥补了这一缺口，该技术的目标是在实现光学透明的同时，最大限度保留组织原有的空间结构与分子信息。

通过研究团队自主研发的高折射率离子液体，VIVIT首次实现了在低温下将生物组织整体转化为“玻璃态”，在光学上通透，在物理上稳定。实验数据显示，经过VIVIT处理后，组织的形变率低于1%。即使是脑组织这样结构精密、连接复杂的样本，也能保持原有形态，包括神经突触在内的亚细胞级精细结构同样得以清晰呈现。

不仅如此，通过特殊离子液体对分子微环境的优化，VIVIT显著提升了组织内荧光信号的强度。在荧光标记的组织经过VIVIT处理后，多种常用染料的荧光信号可增强至原始的2至30倍，使得以往难以检测的微弱标记也能清晰呈现。

同时，得益于玻璃态处理的物理特性，VIVIT打破了样本冷冻保存的限制。处理后的组织样本如琥珀般整体通透，质地均匀，不仅在-80°C下可以长期保存，也能完全避免由冰晶形成带来的撕裂与机械性损伤，真正实现冷冻切片的结构无损。

VIVIT处理后的组织样本，具备了极高的结构稳定性和信号保真性，能够承受多轮免疫染色与连续成像。每一轮染色后，信号依然清晰，组织结构稳定如初。这意味着，研究者可以在同一组织中依次识别多个分子靶点，层层叠加，获得更加丰富的空间信息。

与此同时，配合研究团队自研的三维重建算法TARRS，VIVIT还支持连续切片图像的高精度拼接，可构建从单细胞到全器官的三维图谱，实现跨尺度的结构还原。

总而言之，研究团队提出的创新性组织透明化方案，不仅打造了一双能够看透组织内部结构的“透视眼”，更使它能够贯穿从样本处理、到多模态染色、三维重建的全流程路径。

苑克鑫为该论文的通讯作者，医学院博士生高一潇为第一作者。

（生物医学工程学院）