近日，乔治城大学生物学系的研究团队在预印本平台bioRxiv上发布了一项题为“加速蛋白质保留扩展显微技术研究在微波辐射下的突破”的研究报告。该研究表明，通过微波辐射可以显著缩短扩展显微技术（Expansion Microscopy, ExM）处理脑组织的时间，同时保持高分辨率和信噪比。

研究背景

扩展显微技术（ExM）是一种通过可膨胀聚合物网络物理扩展组织以实现高分辨率成像的技术。它能够突破传统光学显微镜的衍射极限，实现纳米级分辨率。然而，完整的ExM协议耗时较长，通常需要数天才能完成。

研究方法

研究团队将ExM协议应用于非洲爪蟾胚胎（Xenopus laevis）和果蝇（Drosophila melanogaster）的脑组织。他们采用微波辅助方法，将处理时间从几天缩短到数小时。通过微波辐射，研究人员不仅加快了试剂的扩散速度，还可能促进了组织的膨胀过程。

研究结果

1. 处理时间显著缩短：通过微波辅助方法，ExM处理时间从数天缩短至数小时。

2. 保持高分辨率和信噪比：微波辅助ExM（M/WExM）协议在保持原始ExM协议的优越分辨率和信噪比的同时，扩展倍数更高。

3. 广泛适用性：研究团队将这一方法成功应用于果蝇全脑组织，并将处理时间从6天缩短至2天。

研究结论

该研究展示了微波辐射在加速ExM处理中的潜力，不仅显著缩短了处理时间，还提高了组织膨胀的效果。这一突破为神经组织的高效成像提供了新的方法，有望在更广泛的生物医学研究中得到应用。

研究团队

该研究由乔治城大学生物学系的Meghan R. Bullard和Juan Carlos Martinez Cervantes博士等共同完成，团队成员包括Norisha B. Quaicoe、Amanda Jin、Danya A. Adams、Jessica M. Lin、Elena Iliadis、Tess M. Seidler、Isaac Cervantes-Sandoval和Hai-yan He博士（通讯作者）。

参考文献

1. Bullard, M. R., Martinez Cervantes, J. C., Quaicoe, N. B., Jin, A., Adams, D. A., Lin, J. M., Iliadis, E., Seidler, T. M., Cervantes-Sandoval, I., & He, H. (2024). Accelerated protein retention expansion microscopy using microwave radiation. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2024.05.11.593228