SHANEL Technik

[Florian D.]

Hallo,

im Januarheft von Spektrum der Wissenschaft war ein interessanter Artikel über die SHANEL-Technik, mit der ganze Organe wie das Gehirn transparent gemacht werden können, so dass man, z. B. mit dem Mikroskop, in sie hineinsehen kann.
Hier ein Artikel von derselben Autorin:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/643908v1
Hat hier, z. B.  jemand von den Mäuseschnibblern,  schonmal versucht, die Technik nachzumachen?

Viele Grüsse
Florian

[mlippert]

Hallo,

das ist zur Zeit ein großer Hype in der Biologie. Angefangen hat es mit Clarity, obwohl die Klärungsverfahren sehr alt sind. Das grundsätzliche Prinzip ist einfach: Fett raus und durch optisches Medium ersetzen, was den Brechungsindex angleicht. Wenn man es noch cooler möchte, kann man es sogar noch quellen lassen. Dadurch lässt sich die Abbe-Grenze teilweise unterschreiten. Nennt sich expansion Mikroskopie.
Das große Problem dabei ist aber folgendes: da man das Gewebe transparent macht, sieht man nichts mehr! Das ist einfach durchsichtig. Daher braucht man einen endogenen Kontrast. Und der ist nicht so einfach herzustellen. Professionell verwendet man dazu dann endogen hergestellte Fluoreszenzproteine, die zB eine bestimmte Art von Nervenzelle zum Leuchten bringen. Ganz hartgesottene lassen auch Antikörper ins Gewebe eindringen und färben nachträglich.
Für Zuhause ist das aber alles nichts. Soweit ich weiß gibt es aber alte Techniken mit ein paar Lösungsmitteln um das prinzipielle clearing relativ einfach zu erreichen. Kontrast könnte man dann für den Heimgebrauch mit Tusche herstellen.
Für die professionelle Anwendung nutzt man meist auch kein normales Mikroskop, sondern ein Lichtblatt / lightsheet Mikroskop. Für zuhause eher unerschwinglich.

Grüße,
Micha

[Alfons Renz]

Lieber Micha,

'Erfunden' wurde das Verfahrung zur Durchsichtig-Machung von Organen mittels einer Mischung von Wintergrünöl und Methylbenzoat etc. vom Leipziger Professsor Werner Spalteholz, der sein Patent später an das Dresdener Hygiene-Museum verkaufte. Unter dem Namen 'Natura docet' ('Die Natur belehrt') sind diese Flüssigpräparate in vielen Universitäts- und Schausammlungen zu finden. Zur Demonstration der Blutgefässe wurden diese mit gefärbter Latex-Lösung injiziert: Blau in die Arterien, rot in die Venen (oder andersrum, ich bin mir da nicht sicher..).

Wintergrünöl ist ein Extrakt aus immergrünen Pflanzen und hat einen charakteristischen Geruch, wie Kaugummi in früheren Zeiten ('Spearmint'). Dadurch lassen sich solche Flüssigpräparate lecht erkennen.

Herzliche Grüße,

Alfons

[mlippert]

Stimmt natürlich! Auch heute verwendet man oft solche exotischen Substanzen. Ich habe Mal Kammern für die Präparate gedruckt, die Mittel haben jeden druckbaren Kunststoff über kurz oder lang angelöst.
Hier ist ein offen lesbares Paper zu expansion microscopy:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnana.2019.00002/full

Und hier noch eines mit sehr eindrücklich vergrößerten Organen in Abb 13.8:

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-10-9020-2_13

Grüße,
Micha