清华大学发表最新Cell论文

来源：生物世界 2025-08-12 10:50

不同尺度的生物结构无缝整合以执行基本功能。尽管已开发出多种组织学方法来揭示这些复杂的结构，但在保持大体积架构完整性的同时以高分辨率揭示微观结构，仍是一项重大挑战。

2025 年 8 月 11 日，清华大学生物医学工程学院苑克鑫教授团队在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：VIVIT: Resolving trans-scale volumetric biological architectures via ionic glassy tissue的研究论文。

该研究首次提出并验证了一种全新的生物组织处理方法 VIVIT，实现了组织在玻璃态下的高保真三维成像。VIVIT 同时突破了组织透明化领域的三个技术瓶颈：透明与无形变不能同时实现、荧光信号衰减、不兼容无损冷冻保存与切片，为包括脑科学在内的基础研究、病理分析、AI 辅助等应用打开了新的空间。

在这项最新研究中，研究团队开发了基于玻璃态离子液体溶剂的全尺度生物结构三维成像技术（VIVIT），这是一种利用离子液体化学特性的三维组织学方法，首次实现了将不透光的生物组织在低温下转变为 玻璃态 既稳定，又通透。在整个处理过程中，组织几乎不会膨胀或收缩，形变幅度在1%以内。即便是脑组织这类结构精密、连接复杂的样本，也能在VIVIT处理后保持其原始结构，从而使包括神经突触在内的亚细胞级精细结构得以清晰呈现。

VIVIT 实现生物组织透明化

VIVIT 技术可实现： 1) 失真极小的高透光性光学透明化处理； 2) 保护组织免受低温晶体损伤； 3) 基因编码与荧光标记信号的同步放大， 从而实现对完整三维生物结构中荧光信号的可靠成像。

基于 VIVIT 技术，研究团队成功实现了：解析多感官丘脑神经元突触输入模式与全脑投射靶点的关联；揭示人类大脑皮层抑制性调控的组构特征。

VIVIT 重构脑组织三维全景

VIVIT技术揭示人类大脑皮层的微连接

该研究的亮点：

VIVIT 推出用于组织透明处理的离子液体，可实现极小失真和高透明度；

VIVIT 在低温下保护组织免受晶体损伤；

VIVIT 能增强来自基因和免疫染色标记的荧光信号；

VIVIT 技术能够揭示跨尺度的三维生物结构。