顯微鏡成像案例--超長脊柱樣本3D重構

瀏覽次數：1880　發布日期：2021-8-17　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

眾所周知，脊柱是身體的支柱，那么你了解脊柱具體由哪些結構組成嗎？脊柱與脊髓之間又有什么關聯呢？下面就跟著小編一起遨游知識的海洋吧！

一．脊柱的結構與功能
脊柱分頸椎、胸椎和腰椎，頸椎有生理前曲，胸椎后曲，腰椎前曲。簡單來說，脊柱從側位看，呈S狀，此形狀可以很好地吸收人體走路、跑跳帶來的沖擊和震蕩。

圖1 脊柱結構圖

脊柱由脊椎骨及椎間盤構成，是一相當柔軟又能活動的結構。隨著身體的運動載荷，脊柱的形狀可有相當大的改變。脊柱的活動取決于椎間盤的完整，相關脊椎骨關節突間的和諧。

脊柱具有支持軀干、保護內臟、保護脊髓和進行運動的功能。脊柱內部自上而下形成一條縱行的脊管，內有脊髓。

二．脊髓的結構與功能

脊髓(Madulla spinalis)是中樞神經的低級部分，由胚胎時期神經管的后部發育而成，仍保持節段性。脊髓發出脊神經分布于軀干和四肢，是軀干和四肢的初級反射中樞；內含許多上、下行傳導束，與腦部各級中樞有著廣泛的聯系，是聯系軀體和腦部的樞紐，在正常情況下，脊髓的活動總是在腦的控制下進行的。

脊髓位于脊柱的椎管內，上端與腦相連，下端與第一腰椎下緣平齊。脊髓是腦與軀體、內臟之間的聯系通道。

(1)脊髓的結構

從脊髓的橫切面可以看出，脊髓包括灰質和白質兩部分。灰質在中央，呈蝶形;白質在灰質的周圍。白質內的神經纖維在脊髓各部分之問以及脊髓和腦之間，起著聯系作用。

圖2 脊髓結構圖

(2)脊髓的功能

反射功能：人的脊髓灰質里有許多低級中樞，可以完成一些基本的反射活動，如膝跳反射、排便反射等。但是，脊髓里的神經中樞是受大腦控制的。

傳導功能：脊髓能對外界或體內的刺激產生有規律的反應，還能將這些刺激的反應傳導到大腦。反之，腦的活動也要通過脊髓才能傳遞到身體各部位。因此脊髓是腦與軀干、內臟之間聯系的通道。

三．平鋪光片顯微鏡下的脊柱連脊髓樣本3D重構

LS18光片顯微鏡不僅可以對腦，心，肝，脾，肺，腎，卵巢等軟的小組織樣本進行成像，它同樣可以對超過2cm的超長樣本組織進行成像，如腦連脊髓，小鼠骨架，小鼠小腸，小鼠長脊柱等等。如下圖3所示，為小鼠的脊柱樣本血管成像3D重構結果。該脊柱整體長約6cm，成像分辨率為橫向3.3µm，縱向7µm，整個樣本成像時長約7小時。

圖 3 小鼠長脊柱血管整體3D重構

圖4 局部細節展示（XY面層切）

圖5 局部細節展示（XZ面層切）

锘海生命科學不僅自主研發出專門對大樣本組織成像的平鋪光片顯微鏡，同時還依托于顯微鏡測樣服務工作積累了豐富的組織透明化、組織免疫熒光染色及成像經驗，甚至我們的工程師還精心優化了透明化樣本制備配方，自主研發出快速高效的锘海組織透明化試劑盒，如圖6所示，它可適用于不同的樣本組織類型，大大提高樣本組織透明化的效率，從更專業的角度為廣大科研工作者制定一套完整的服務解決方案，助力每一位生命科學工作者完成使命！锘海生命科學，助力科研人真正地回歸科學！