8月22日，武汉沃亿生物有限公司，几台仪器高速运转。花生粒大小的鼠脑组织，被快速切削成1微米的薄片，并“拍片”成像。最后，一万多张图像数据叠加，构建出完整的鼠脑三维结构模型。


　　世界上许多疾病，或因神经联接“故障”引起。“如果能清楚了解生物组织的三维神经结构，对研究生物本身的运作机理以及疾病的治疗，都有重大意义。”沃亿生物总经理陈谦说。


　　■ 鼠脑三维结构模型
　　沃亿生物基于MOST（显微光学切片断层成像系统）技术自主研发的仪器，可对多种生物组织进行精细三维成像，已服务国内外100多家科研院所及医院，其中“肝小叶”案例甚至推动了教科书成果的深化。
　　高精度还原生物组织三维结构
　　“只需3天，就可以把老鼠大脑每一根标记的神经和血管，清晰地展现出来。”陈谦指着一台新型MOST仪器说。
　　获取生物体的信息，传统技术是先将其切成很多薄片，然后进行染色标记，之后再在显微镜下观察样本。但这样只能得到二维的信息。
　　“我们通过特殊标记技术，对生物体进行整体染色。”陈谦说，然后利用MOST仪器上特制的金刚石刀，把生物体切成一层层微米级的薄片，同时对其进行高分辨率光学成像，其成像分辨精度达到一根头发丝粗细的1/60。最后，所有图像一层层“叠”起来，就是完整的生物结构图谱。
　　生物体神经网络非常复杂，切片图像的连接必须严丝合缝，“牵一发而‘错’全身。”但生物组织是软的，在切割过程中，很容易出现偏移，影响图像连接。
　　于是，MOST技术巧妙地利用树脂，对生物组织进行渗透包埋，形成类似于琥珀的标本，生物组织就可以像“木材”一样被稳定切割。
　　陈谦说：“通过不断改进，MOST仪器已实现组织切片、光学成像、图像配准全自动化，可以对完整大块组织样品进行高质量数据采集、信息描绘和统计分析。”


　　推动教科书解剖学图像深化
　　2020年，某知名科研院所联系沃亿生物，想做一个关于人体肝小叶组织。 “原本解剖学教科书上肝小叶的图像形态，是根据观察二维图像推断出来，只是一个大致模型。 我们做出的是一个完整、详细的立体结构模型，起到了很好的补充作用。 ”陈谦说，对方正在完善教科书相关内容。
　　脑血管结构十分复杂，许多疾病初期的血管病变，仅发生在毛细血管及血管内壁。传统二维成像只能呈现“横截面”信息，无法整体评估血管连通情况，也较难发现病变区域。
　　“MOST仪器的三维血管成像，能获取全脑所有血管信息，且能清晰地看到血流走向，为脑疾病相关诊断治疗提供科学依据。”陈谦说。
　　生物组织的精细三维成像，对药物研究也大有裨益。比如给一只患肺病的小鼠服用带荧光的药物，通过MOST仪器成像，可以看到药物在不同组织器官是如何分布的，是否全部覆盖病变区域，从而了解药物的作用机理和效果。


　　关键核心技术国际领先
　　2012年，沃亿生物在光谷成立。第二年，沃亿生物以1000万元购买了华中科技大学骆清铭教授主导研发的MOST专利技术。
　　专利买回来后，沃亿生物研发人员开始消化技术，“MOST是国际前沿技术，在产品化过程中，很多问题没有解决方案可供参考，只能摸着石头过河。”
　　第一代MOST产品的落地，陈谦和团队花了2年多时间，仅调整方案就历经6轮。
　　例如设备的水循环系统，需要把残渣抽到过滤器里，再把清水排下来。水过滤是有压力的，但MOST设备要求不能有压力。“我们买了市面上所有的过滤装置，试过都不行，只得自己研发。这么一个物件，工程师做了不下10种备选方案。”陈谦说。


　　■ MOST系列产品
　　2016年、2019年，沃亿生物先后推出第二代、第三代系列产品，可快速对不同大块生物组织进行微米级三维成像，共拥有29项技术专利。
　　“目前，世界上做生物组织三维成像设备的企业刚刚起步。我们的MOST技术，已经走在赛道前列，处于世界领先水平。”陈谦说。
　　来源 | 湖北日报 记者刘洁
　　编辑 | 施佳敏
　　编审 | 康鹏
　　审核 | 肖辉
　　出品 | 光谷融媒体中心


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