神経を高精細で可視化する新イメージング技術(This imaging technique shows nerves in ‘jaw-dropping’ clarity)

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2026-07-07 ピッツバーグ大学

米国ピッツバーグ大学工学部の研究チームは、末梢神経をこれまでにない高精細で可視化できる新しいイメージング技術を開発した。従来の神経画像法では、微細な神経線維の走行や損傷部位を十分な解像度で観察することが難しかったが、本手法では光学イメージングと高度な画像再構成技術を組み合わせることで、神経束や個々の神経線維を高いコントラストで三次元的に描出できることを実証した。これにより、神経損傷や再生過程を詳細に観察できるほか、外科手術中に重要な神経を正確に識別して損傷を回避することが期待される。また、神経再生医療や神経疾患の診断・治療効果の評価、神経インターフェース技術の開発にも応用可能である。研究チームは、本技術が基礎研究から臨床医療まで幅広く活用され、神経の構造と機能の理解を大きく進展させる新たな画像診断基盤になると期待している。

<関連情報>

ラット膝関節における神経支配を可視化するための高度な組織透明化および三次元イメージング手法 Advanced tissue clearing and three-dimensional imaging approaches to visualize neural innervation in the rat knee joints

Mairobys Socorro,Janak Gaire,Juliane Rolim de Lavor,Yenisel Cruz-Almeida,Robert M. Caudle,Reese Smith,Simon C. Watkins,Kyle D. Allen,RE-JOIN Consortium,Alan M. Watson & Alejandro J. Almarza
npj Imaging  Published:13 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44303-026-00167-6

神経を高精細で可視化する新イメージング技術(This imaging technique shows nerves in ‘jaw-dropping’ clarity)

Abstract

Tissue clearing techniques, combined with immunolabeling and three-dimensional (3-D) high-resolution imaging, have emerged as powerful tools for mapping the architecture of nerves that supply a specific tissue. However, despite significant advances in these techniques, visualizing nerve fibers within joint structures remains a technically challenging task. Moreover, most current protocols are optimized for use in mice, limiting their application in other animal species with greater tissue size, such as rats, which offer advantages for anatomical studies combined with behavioral models of sensory innervation and pain. Therefore, continued refinement of tissue clearing and imaging methods in rat tissue is essential for improving the resolution and translational relevance of joint innervation studies. In this work, we assessed and compared two tissue clearing protocols, a modified polyethylene glycol-associated solvent system (PEGASOS) and a newly developed hybrid method that combines CUBIC/3DISCO for tissue clearing (c-Clear), to visualize neurofilament-positive (NF+ ) nerve fibers in rat knees using 3-D fluorescence imaging. In summary, c-Clear resulted in a better option to detect NF+ fibers in the rat knee, whereas PEGASOS cleared tissues revealed greater autofluorescence within the muscle and bone marrow, compromising neurofilament visualization. Additionally, we highlight the importance of multi-angle imaging approaches when using cutting-edge light-sheet microscopy to capture the spatial context of neural innervation patterns within the complex knee microenvironment.

医療・健康
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