生きたまま組織を透明化できる試薬の開発 ~正常機能を保持したまま透明化して神経細胞の活動を蛍光観察することに成功~

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2026-03-12 九州大学

九州大学大学院医学研究院の今井猛主幹教授らの研究グループは、生きたまま哺乳類組織を透明化できる試薬「SeeDB-Live」を開発した。血液中に多く含まれるタンパク質アルブミンを細胞外液に加えることで、細胞内外の屈折率差を小さくし、光の散乱を抑えて組織を非侵襲的に透明化する仕組みを確立した。従来の透明化試薬と異なり、細胞外液のイオン組成や浸透圧をほとんど変えないため、神経細胞の正常な機能を保ったまま観察できる。生きたマウスの脳組織で深部まで蛍光顕微鏡観察を実証し、神経活動や微細構造を可視化した。生体機能を維持したまま深部観察を可能にする技術として、神経科学や発生生物学への応用が期待される。

生きたまま組織を透明化できる試薬の開発 ~正常機能を保持したまま透明化して神経細胞の活動を蛍光観察することに成功~
図1 生きた脳組織の透過画像と二光子励起顕微鏡画像

<関連情報>

生体外および生体内での生細胞イメージングのための等張性かつ低侵襲性の光学透明化媒体 Isotonic and minimally invasive optical clearing media for live cell imaging ex vivo and in vivo

Shigenori Inagaki,Nao Nakagawa-Tamagawa,Nathan Zechen Huynh,Yuki Kambe,Rei Yagasaki,Satoshi Manita,Satoshi Fujimoto,Takahiro Noda,Misato Mori,Aki Teranishi,Hikari Takeshima,Koki Ishikawa,Yuki Naitou,Tatsushi Yokoyama,Masayuki Sakamoto,Katsuhiko Hayashi,Kazuo Kitamura,Yoshiaki Tagawa,Satoru Okuda,Tatsuo K. Sato & Takeshi Imai
Nature Methods  Published:12 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41592-026-03023-y

Abstract

Tissue clearing has been widely used for fluorescence imaging of fixed tissues, but its application to live tissues has been limited by toxicity. Here we develop minimally invasive optical clearing media for fluorescence imaging of live mammalian tissues. Light scattering is minimized by adding spherical polymers with low osmolarity to the extracellular medium. A clearing medium containing bovine serum albumin (SeeDB-Live) is compatible with live cells, enabling structural and functional imaging of live tissues, such as spheroids, organoids, acute brain slices and the mouse brains in vivo. SeeDB-Live minimally affects neuronal electrophysiological properties and sensory responses in vivo, and facilitates fluorescence imaging of deep cortical layers in live animals without detectable toxicity to neurons or behavior. We further demonstrate its utility to epifluorescence voltage imaging in acute brain slices and in vivo preparations. Thus, SeeDB-Live expands both the depth and modality range of fluorescence imaging in live mammalian tissues.

医療・健康
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