本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像，具體涉及一種組織光透明試劑以及快速組織光透明方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)組織病理檢測包含固定、脫水、石蠟包埋、切片、染色等一系列費(fèi)時(shí)費(fèi)力的步驟，導(dǎo)致其整體處理時(shí)間較長，可能需要幾天到幾周的時(shí)間才能獲取最終的檢測結(jié)果。這在令患者在等待過程中產(chǎn)生焦慮的同時(shí)，也會使得診斷結(jié)果相對于病情具有一定的滯后性。同時(shí)，組織病理學(xué)檢測中的絕大部分操作均需要人工進(jìn)行操作，其操作步驟繁雜、冗長，使得傳統(tǒng)的組織病理學(xué)檢測成為一項(xiàng)勞動密集型的工作，令從業(yè)者消耗大量時(shí)間在重復(fù)勞動上。在傳統(tǒng)組織病理學(xué)中，最終的檢測結(jié)果是基于對薄切片（5-10μm）的顯微成像給出的。這使得現(xiàn)有病理檢測方法的采樣率嚴(yán)重不足，通常僅有3%-5%的組織被分析，最終導(dǎo)致診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性下降。同時(shí)，生物組織中包含復(fù)雜的腺體、脈管結(jié)構(gòu)，通過有限的二維信息難以有效地對這些復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。因此快速、簡便地獲取病理組織的高分辨三維信息，已經(jīng)成為病理檢測的迫切需求。

2、而近些年來光學(xué)成像技術(shù)以及組織光透明技術(shù)的發(fā)展，令病理組織的三維高分辨成像成為可能。組織光透明技術(shù)通過脫色、折射率匹配等處理，能夠降低生物組織對光的散射與吸收，從而提升光學(xué)成像方法的成像深度。光片顯微鏡能夠在樣本的側(cè)面激發(fā)光片，對樣本特定深度的信號進(jìn)行選擇性激發(fā)。并通過對樣本的光學(xué)切片，實(shí)現(xiàn)大體積樣本的無損三維成像。將光片顯微技術(shù)與組織光透明技術(shù)的組合引入組織病理檢測中，允許在不進(jìn)行二維切片的情況下，對整個(gè)組織進(jìn)行三維可視化，實(shí)現(xiàn)對組織的三維病理檢測。從而克服了常規(guī)二維病理檢測中由于切片所導(dǎo)致的采樣率不足、三維結(jié)構(gòu)缺失的問題。

3、目前，包括cubic、eci、clarity等有多種不同的組織光透明技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于三維病理檢測中，并對前列腺、乳腺、淋巴結(jié)等臨床病理樣本進(jìn)行了透明及三維成像。然而，clarity等基于水凝膠包埋的透明方法需要結(jié)合額外的電泳裝置，且操作復(fù)雜、技術(shù)門檻高，增大了三維病理檢測的實(shí)施難度。cubic等部分基于水溶性方法的透明所需時(shí)間較長，病理組織的三維檢測可能需要幾天到數(shù)周的時(shí)間才能完成。eci等基于有機(jī)溶劑的透明方法具有較快透明速率，且不需要引入額外的處理設(shè)備。然而，在現(xiàn)有的基于有機(jī)溶劑光透明方法中，eci等利用物理滲透進(jìn)行脫水的透明方法，需要進(jìn)行梯度脫水，試劑更換頻繁，限制了光透明效率的進(jìn)一步提高。

4、因此，有必要提供一種組織光透明試劑來解決現(xiàn)有的光透明試劑中所存在的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種組織光透明試劑以及快速組織光透明方法。本發(fā)明中的組織光透明試劑能對生物組織進(jìn)行溫和、高效地脫水，能快速地對生物組織進(jìn)行透明，并且對生物組織具有較好的透明效果。

2、在第一方面，本發(fā)明提供了一種組織光透明試劑，包括脫水液，脫水液包括多元醇、氨基醇、還原劑和脫水劑；多元醇與脫水劑的質(zhì)量體積比為5%-30%，例如可以為5%、10%、15%、20%、25%、30%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；氨基醇與脫水劑的質(zhì)量體積比為5%-30%，例如可以為5%、10%、15%、20%、25%、30%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；還原劑與脫水劑的質(zhì)量體積比為0.1%-1%，例如可以為0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、0.9%、1%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；其中，脫水劑選自硼酸酯類物質(zhì)、甲氧烷類物質(zhì)和氧硅烷類物質(zhì)中的至少一種。

3、本發(fā)明中，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向脫水液中加入硼酸酯類物質(zhì)、甲氧烷類物質(zhì)和氧硅烷類物質(zhì)等脫水劑時(shí)，能對生物組織進(jìn)行溫和、高效地脫水，解決現(xiàn)有的物理脫水中需要進(jìn)行梯度脫水，試劑更換頻繁的難題。

4、在一些實(shí)施方案中，硼酸酯類物質(zhì)包括硼酸三苯酯、硼酸三甲酯和硼酸三丁酯中的至少一種。

5、本發(fā)明中，發(fā)明人進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)選擇硼酸三苯酯、硼酸三甲酯和硼酸三丁酯作為脫水劑，在對組織樣本進(jìn)行高效脫水時(shí)，還能保持樣本的熒光信號。

6、在一些實(shí)施方案中，甲氧烷類物質(zhì)包括二甲氧基丙烷；氧硅烷類物質(zhì)包括四甲氧基硅烷。

7、在一些實(shí)施方案中，多元醇選自丙二醇、丙三醇、戊二醇和己二醇中的至少一種；氨基醇選自三乙醇胺、n-甲基二乙醇胺和n-丁基二乙醇胺中的至少一種；還原劑選自硫代甘油、維生素d和維生素c中的至少一種。

8、在一些實(shí)施方案中，組織光透明試劑還包括脫脂液，脫脂液包括還原劑和脫脂劑；還原劑和脫脂劑的質(zhì)量體積比為0.1%-1%，例如可以為0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、0.9%、1%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；其中，脫脂劑選自環(huán)己烷、乙醇、二氯甲烷和苯甲酸芐酯中的至少一種。

9、本發(fā)明中，組織光透明試劑還包括脫脂液，其能脫去生物組織中的脂質(zhì)成分，從而進(jìn)一步提高組織樣本的透明效果。

10、在一些實(shí)施方案中，組織光透明試劑還包括折射率匹配液，折射率匹配液包括二芐醚、苯甲酸芐酯、苯甲醇和肉桂酸乙酯中的至少一種。

11、本發(fā)明中，組織光透明試劑還包括折射率匹配液，其能維持組織樣本的熒光兼容性，同時(shí)還能更進(jìn)一步提高樣本組織透明速度和透明效果。

12、在一些實(shí)施方案中，組織光透明試劑還包括預(yù)處理液，預(yù)處理液包括多元醇、氨基醇、還原劑和蒸餾水；多元醇與蒸餾水的質(zhì)量體積比為5%-30%，例如可以為5%、10%、15%、20%、25%、30%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；氨基醇與蒸餾水的質(zhì)量體積比為5%-30%，例如可以為5%、10%、15%、20%、25%、30%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；還原劑與蒸餾水的質(zhì)量體積比為0.1%-1%，例如可以為0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、0.9%、1%或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值。

13、本發(fā)明中，組織光透明試劑還包括預(yù)處理液，其能去除組織樣本中殘留的吸色團(tuán)，更進(jìn)一步提高樣本的透明效果。

14、在第二方面，本發(fā)明提供了一種利用如上述任一種組織光透明試劑進(jìn)行快速組織光透明方法，包括如下步驟：將生物組織置于脫水液中，經(jīng)振蕩處理后，得到脫水后的組織；將脫水后的組織置于脫脂液中，經(jīng)振蕩處理后，得到脫脂后的組織；將脫脂后的組織置于折射率匹配液中，經(jīng)振蕩處理后，得到透明化的組織。

15、在一些實(shí)施方案中，生物組織包括哺乳動物組織器官。

16、在一些更優(yōu)選的實(shí)施方案中，哺乳動物包括人、獼猴、小鼠、大鼠、兔子、魚類和昆蟲。

17、需要說明的是，本發(fā)明中的組織光透明試劑能對現(xiàn)有常規(guī)的生物組織進(jìn)行快速透明化，包括但不限于人、獼猴、小鼠、大鼠、兔子、魚類和昆蟲。

18、本發(fā)明提供的快速組織光透明方法中，僅需要單步脫水，就能實(shí)現(xiàn)對組織樣本的快速、高效脫水；并且本方法兼具操作簡便、透明速度快、透明效果高、使用試劑價(jià)格低廉且不依賴昂貴設(shè)配的優(yōu)勢。

19、在一些實(shí)施方案中，在脫水后的組織制備之前，還包括對生物組織進(jìn)行預(yù)處理的步驟，預(yù)處理的步驟具體包括：將生物組織置于預(yù)處理液中，經(jīng)振蕩處理后，得到預(yù)處理后的組織；其中，振蕩處理步驟具體包括：在溫度為30-40℃（例如可以為30℃、32℃、35℃、38℃、40℃或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值）的條件下，振蕩6-24h，例如可以為6h、10h、14h、18h、22h、24h或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值。

20、在一些實(shí)施方案中，在脫水后的組織的制備過程中，振蕩處理步驟具體包括：在溫度為30-40℃（例如可以為30℃、32℃、35℃、38℃、40℃或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值）的條件下，振蕩6-24h，例如可以為6h、10h、14h、18h、22h、24h或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；在脫脂后的組織的制備過程中，振蕩處理步驟具體包括：在溫度為30-40℃（例如可以為30℃、32℃、35℃、38℃、40℃或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值）的條件下，振蕩2-12h，例如可以為2h、4h、6h、8h、10h、12h或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值；在透明化的組織的制備過程中，振蕩處理步驟具體包括：在溫度為20-25℃（例如可以為20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值）的條件下，振蕩1-6h，例如可以為1h、2h、3h、4h、5h、6h或該范圍內(nèi)的其他數(shù)值。

21、本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的組織光透明試劑中包括脫水液，該脫水液包括硼酸酯類物質(zhì)、甲氧烷類物質(zhì)和氧硅烷類物質(zhì)等脫水劑，其能對生物組織進(jìn)行溫和、高效地脫水，解決現(xiàn)有的物理脫水中需要進(jìn)行梯度脫水，試劑更換頻繁的難題。因此，該組織光透明試劑在生物組織光透明領(lǐng)域中具有較好的應(yīng)用前景。