• HOME
  • エンタメ
  • 生物がスケスケになってしまう「透明化」ってどんな技術?
読み物

生物がスケスケになってしまう「透明化」ってどんな技術?

生物がスケスケになってしまう「透明化」ってどんな技術?

出典:Not Ashamed of the Gospel – Have You Ever Felt Invisible? Here’s the Cure That Will Surprise You

SFの世界で繰り返し描かれるテーマの1つに「透明人間」があります。H.G.ウェルズが初めて描いた透明人間は、特殊な薬を飲むことで肉体を透明に変化させましたが、生物学の世界では、生物の内部構造を「見る」ために解剖という手段がもちいられてきました。

しかし近年になって、生物の姿を本当に透明化する技術が確立されつつあります。生物を透明にし、内部を可視化する技術とはどういうものなのでしょうか?

生体組織を透明化!マウスを丸ごと透明にできるって本当?

実は生体組織を透明化しようという試みは、100年以上も前からおこなわれてきました。その先駆けとされるのが、ドイツの解剖学者ヴェルナー・シュパルテホルツが発見した有機溶剤を用いた生物標本の透明化技術です。しかし、この方法では細胞が破壊されるため、蛍光タンパク質による細胞の可視化技術と組み合わせることができません。

そこでこれまでに、いくつかの透明化技術が開発されてきました。ウィーン大学の研究グループによる「3DISCO法」、理化学研究所(理研)による「SCA/E法」、スタンフォード大学による「CLARITY法」などです。

しかし、その研究をさらに進めて、マウスを個体レベルで透明化する技術が開発されました。それが理研と東京大学による研究グループの開発した、「CUBIC」と呼ばれる全脳イメージング解析で使用する“透明化試薬”をもちいた技術です。

研究グループは、試薬に含まれるアミノアルコールが「ヘム」と呼ばれる血液中の主要な色素を溶出することを発見し、それを利用して生態色素の脱色を促進する技術を開発したのです。

この技術により、生体組織による光の散乱と吸収を抑えることが可能となり、臓器を含むマウスの全身を丸ごと透明化できるようになりました。

しかもマウスを個体レベルで透明化することで、300億個といわれるマウスの細胞全てを平均化して観察することができます。これにより、一個体での生命現象と動作原理を対象とする、「個体レベルのシステム生物学」の実現に近づくことができるといいます。

動物だけじゃない!植物だって透明化できる!

透明化技術_02

透明化技術は、マウスだけにとどまってはいません。昨年2015年、名古屋大学は植物を透明化する試薬「Clear See(クリアシー)」の開発に成功しました。

すでにマウスを透明化する技術は開発されていましたが、その技術をそのまま応用しても動物と植物では構造が違うため、透明化することはできません。その原因の1つが、「クロロフィル(葉緑素)」の存在です。

透明化技術の主要な目的は蛍光タンパク質をもちいた細胞の観察ですが、クロロフィルはそれ自体が蛍光を放つ「自家蛍光」という性質を持っているため、これを取り除かなければ蛍光観察をおこなうことができません。そこで名古屋大学が開発した透明化試薬が「Clear See」だったのです。

名古屋大学はシロイヌナズナという植物をホルマリン固定したのちに、「Clear See」に4日間浸すという方法を用いました。するとシロイヌナズナの葉が透明化し、細胞核の1つ1つにいたるまでを詳細に識別できたのです。

この技術をもちいれば、植物を解剖することなく細胞レベルで蛍光観察することが可能となります。まさに、植物観察のブレイクスルーが生まれたといっても過言ではないのです。

透明化技術_03

いかがだったでしょうか?動物のみならず、植物さえもスケスケにしてしまう透明化技術ってすごいですね。

この技術の興味深い点は、生体組織を透明化することで、むしろ細胞レベルでの可視化が促進される点です。

SFの透明人間は肉体の屈折率を空気と等しくすることで不可視の存在となりましたが、生物学の世界では、透明になることでかえって可視化の対象となるようです。とても面白いですね。

▼目に関する最新の研究や実験、いろいろありますよ!
見えない目に光をともす 人工眼『バイオニック・アイ』が未来的すぎる
iPS細胞で目の治療!? 『加齢黄斑変性』に希望を与える再生医療とは?
まるでSFの世界! 3Dプリンターでハイテク義眼を印刷するプロジェクト
もうタマネギに泣かされない!?涙の出ない“第3のタマネギ”ってどんなもの?
これでドライアイとさよなら!?涙腺刺激で涙をうながす画期的なインプラント
長すぎても意味はない!? まつ毛の最適な長さが最新の研究で明らかに!
実は視覚以外の要素が大きい?「一目惚れ」の謎に迫ってみた


【参考】
理化学研究所 – マウスを丸ごと透明化し1細胞解像度で観察する新技術
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20141107_1/
理化学研究所 – 成体の脳を透明化し1細胞解像度で観察する新技術を開発
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140418_1/
名古屋大学 – 植物を丸ごと透明化し、中まで観察する新技術を開発
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20151028-2/
Chem Station – 脳を透明化する手法をまとめてみた
http://www.chem-station.com/blog/2013/04/post-517.html

目ディア

この記事が気に入ったら
いいね!してね♪

関連記事

RELATION POST

  • Amazon ロート製薬
  • ロートV5粒
  • ロートVアクティブ
  • ロートV11 目を酷使する人のつらい疲れ目に。
目ディアの最新情報をチェック!
  • 目ディア facebook
  • 目ディア Twitter
  • 目ディア RSS
ページ上部へ