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WO2019039761A1 - 생체 조직 이미지 관찰용 장치, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법 - Google Patents

생체 조직 이미지 관찰용 장치, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법 Download PDF

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Publication number
WO2019039761A1
WO2019039761A1 PCT/KR2018/008681 KR2018008681W WO2019039761A1 WO 2019039761 A1 WO2019039761 A1 WO 2019039761A1 KR 2018008681 W KR2018008681 W KR 2018008681W WO 2019039761 A1 WO2019039761 A1 WO 2019039761A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wall
living tissue
cover slip
observing
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/008681
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김기석
박순현
남대환
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT
Original Assignee
Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT filed Critical Korea Research Institute of Chemical Technology KRICT
Priority to US16/332,483 priority Critical patent/US11041785B2/en
Priority to JP2019516690A priority patent/JP6719023B2/ja
Publication of WO2019039761A1 publication Critical patent/WO2019039761A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/36—Embedding or analogous mounting of samples
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/34—Microscope slides, e.g. mounting specimens on microscope slides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2806—Means for preparing replicas of specimens, e.g. for microscopal analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
    • G01N1/31—Apparatus therefor
    • G01N1/312—Apparatus therefor for samples mounted on planar substrates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for observing a living tissue image, a method of manufacturing the apparatus for observing the living tissue image, and a method of observing a living tissue image using the apparatus.
  • the medical diagnosis technology through x-ray has been developed as a technology capable of three-dimensional observation and elaborate diagnosis by two-dimensional scanning such as CT or MRI and reconstruction by three-dimensional technology.
  • ultrasound is used instead of a light source
  • a technique for realizing a three-dimensional image is actively used for diagnosis.
  • most of the technologies currently developed are technologies with relatively micro-resolution at the millimeter level, and the technology for measuring the micro-level in three dimensions that can be analyzed at the cell level is relatively inferior in development
  • Level analysis uses traditional two-dimensional techniques. That is, a living tissue, such as a biopsy or an autopsy, is fixed with a fixative, embedded in paraffin or polymer, and then cut to a thickness of several micrometers or nanometers to allow light or electromagnetic waves to penetrate. Analyze the microstructure using techniques acquired using a microscope.
  • a cone-shaped microscope or the like should be used.
  • thickness information of a level of several tens of micrometers can be obtained. Approximately, the thickness is limited by the depth at which the light source can penetrate.
  • significant structures in most living tissues have a size of several hundreds of micrometers or more, only a part of information can be obtained by such a method. Therefore, in order to obtain a thicker tissue image, a series of pieces of continuous pieces of several tens of micro-thicknesses are prepared, and then a series of processes are carried out by imaging the images through a microscope and reconstructing them again.
  • brain tissue is used to image a single neuron, in some cases a single neuron extends its axon up to several meters in length, I have a lot.
  • the organization transparency technology can observe the internal structure and protein distribution of the tissue without damaging the tissue, so it goes beyond the observation limit of the existing technology to observe the tissue structure to a deeper place,
  • the technology has been developed to transparentize the organization in various ways recently. Unlike the advances in these technologies, there is no suitable chamber for imaging large, transparent samples.
  • the conventional method requires a lot of materials and procedures as shown in Fig. 6, and it is possible for a skilled researcher to mount the tissue without damaging the contents and the material. Also, the price of materials is expensive.
  • the present inventors have developed a chamber for observing images of a transparent biomedical tissue, and have found that the chamber is simple to manufacture and can prevent the leakage of the mounting solution and the formation of bubbles, thereby completing the present invention.
  • Korean Patent Registration No. 10-1689879 discloses a window device for acquiring micro-images of a breast tissue in vivo and an image acquisition method using the same.
  • At least one chamber interposed between the first cover slip and the second cover slip and having a cavity therein;
  • An apparatus for observing a living tissue image is provided.
  • step 2 Bonding the first outer wall and the second outer wall attached to the cover slip to each other (step 2);
  • a method for manufacturing a device for observing a living tissue image is provided.
  • kit for observing a living tissue image comprising the above-described apparatus for observing a living tissue image and a mounting solution.
  • the device for observing a living tissue image according to the present invention is inexpensive because it can be manufactured simply and is capable of observing images of living tissues on both sides, it is possible to obtain an entire image of a huge living tissue of several hundred micro- There is an advantage to be able to do. Further, since the outer wall portion forming the chamber is tightly bonded, leakage of the mounting solution and generation of bubbles can be prevented, and damage to the living tissue can be prevented.
  • FIG. 1 and 2 are views showing an apparatus for observing a biomedical tissue image according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 and 4 are views showing the separation of each component of the apparatus for observing a living tissue image according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a photograph showing a conventional device for observing a living tissue image according to a comparative example of the present invention.
  • the present invention is a.
  • At least one chamber interposed between the first cover slip and the second cover slip and having a cavity therein;
  • An apparatus for observing a living tissue image is provided.
  • FIG. 3 there is no apparatus for observing a living tissue image.
  • a chamber shape is formed by using silicon, a cover slip is attached to both upper and lower sides of the silicon chamber shape, I have been using the method.
  • the above-described method is employed, there is a problem that it is difficult to mount the living tissue without damaging the living tissue and the chamber, and the material is expensive.
  • the apparatus for observing a living tissue image of the present invention is simple and easy to manufacture, and can easily mount a large living tissue, which is economical and efficient.
  • FIG. 1 and 2 are views showing an apparatus 100 for observing a biomedical tissue image according to an embodiment of the present invention.
  • the drawings correspond to an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above configuration.
  • an apparatus 100 for observing a living tissue image includes a first cover slip and a second cover slip 200; And at least one chamber (300) interposed between the first cover slip and the second cover slip (200) and having a cavity therein.
  • cover slip 200 in the form of a quadrangle, but the shape of the cover slip 200 is not limited. For example, various shapes such as a circle, a triangle, and a pentagon are possible.
  • the size of the cover slip 200 may be about 10 mm to about 150 mm, but is not limited thereto.
  • the cover slip 200 when the cover slip 200 is circular, it means the diameter of the circle.
  • the cover slip 200 when the cover slip 200 is an elliptical shape, it may be a diameter of a major axis or a minor axis. It may mean the diameter of the sides.
  • the cover slip 200 it may be a size range that is generally used at present, and the microscope lens is made thin by making only the bottom surface of the portion into which the sample enters, so that the observation range of the microscope lens is widened. Observation may be possible.
  • the chamber 300 includes an outer wall and the cavity, wherein the outer wall includes a first outer wall coupled to the first cover slip and a second outer wall coupled to the second cover slip, The outer walls may be bound together to form a cavity therein.
  • the binding may take various forms, and the first outer wall and the second outer wall must be bound together without a space for leakage. This means that when the living tissue and the mounting solution are injected into the cavities formed in the outer walls, the living tissue should not leak outside.
  • the first outer wall and the second outer wall may have portions 220 and 240 attached to the cover slip 200, protrusions 320, Portion 340, wherein the first outer wall and the second outer wall may each include a protrusion portion and a groove portion, respectively.
  • the first outer wall may be in contact with the inner wall of the second outer wall.
  • the first outer wall and the second outer wall may be separable from each other.
  • the two outer walls can be bound and separated so that they can be recycled.
  • the images of the living tissue are observed at the time of binding, the living tissues observed after the observation are separated and destroyed, And the like.
  • first outer wall and the second outer wall may each have one or more openings 500 passing through the outer wall.
  • the outer walls are brought into contact with each other to be rotated and bound together.
  • the openings 500 formed in the first outer wall and the second outer wall may be formed to pass through each other before they are coupled.
  • the biological tissue and the mounting solution may be injected into the chamber through the opening 500 at the point.
  • the openings 500 of the first outer wall and the second outer wall may be connected to each other And the living tissue and the mounting solution injected into the chamber may not be leaked out of the chamber.
  • the openings 500 formed in the first and second outer walls are matched with each other so as to penetrate through the openings 500, It is possible to prevent leakage of the mounting solution and generation of bubbles by further rotating the outer wall after injecting the solution.
  • air inside the cavity may be discharged through the openings 500 outside the openings 500 for injecting the living tissue and the mounting solution.
  • the chamber may have various forms other than the portion to which the cover slip is attached, that is, the protruding portion may be in various forms, for example, in the form of a screw, a cylinder, a triangular column, a square column, a pentagonal column, But is not limited thereto.
  • the size of the portion other than the portion to which the cover slip is attached may be about 5 mm to about 30 mm, but is not limited thereto.
  • the size refers to the size of the surface of the part attached with the cover slip, and the size may vary depending on the shape.
  • the protruding portion is a cylindrical shape, it means a diameter of a circle, and when it is an elliptical shape, it may be a diameter of a major axis or a minor axis, and when it is a prismatic shape, it may mean a diameter of one side.
  • the height of the protruding portion may be about 3 mm to about 20 mm, but is not limited thereto. Exceeding the height range may affect the light refractive index of the microscope lens. However, when the microscope is a macrostructure having a measurable height, it may be possible to manufacture it in excess of the height range, but the present invention is not limited thereto.
  • the material of the first outer wall and the second outer wall can be a whole range of materials that can protect the structure inside the chamber and not be damaged by the mounting solution, and may be, for example, acrylic resin, no.
  • FIGS. 3 and 4 The respective configurations of the apparatus 100 for observing a living tissue image of the present invention are schematically shown in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 The respective configurations of the apparatus 100 for observing a living tissue image of the present invention are schematically shown in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 The respective configurations of the apparatus 100 for observing a living tissue image of the present invention are schematically shown in FIGS. 3 and 4.
  • the first cover slip includes a first cover slip and a second cover slip, and includes a first outer wall coupled to the first cover slip and a second outer wall coupled to the second cover slip.
  • the first outer wall and the second outer wall may include portions 220 and 240 and protruding portions 320 and 340, respectively, which are attached to the cover slip, and the protruding portions may be bonded to each other.
  • step 2 Bonding the first outer wall and the second outer wall attached to the cover slip to each other (step 2);
  • a method for manufacturing a device for observing a living tissue image is provided.
  • Step 1 is a step of attaching at least one first outer wall and a second outer wall to the first cover slip and the second cover slip, respectively.
  • any of the known attachment methods can be used for the attachment.
  • a method of using all adhesive products such as instant adhesive, acrylic bond, etc. is possible, but the present invention is not limited thereto.
  • the shape of the cover slip is not limited. For example, various shapes such as a circle, a triangle, a square, and a pentagon are possible.
  • the size of the cover slip may be from about 10 mm to about 150 mm, but is not limited thereto.
  • the size of the cover slip may vary depending on the shape of the cover slip. For example, when the shape of the cover slip is circular, it means the diameter of the circle. In the case of elliptical shape, it may be a diameter of a long axis or a short axis. It can be meaningful.
  • first outer wall and the second outer wall may include a portion to which the cover slip is attached and a protruding portion, and the protruding portion may have various shapes, for example, a threaded, cylindrical, triangular, But may be in the form of square pillar, pentagonal pillar, or hexagonal pillar, but is not limited thereto.
  • the size of the portion other than the portion attached to the cover slip may be about 5 mm to about 30 mm, but is not limited thereto.
  • the size refers to the size of the surface of the part attached with the cover slip, and the size may vary depending on the shape.
  • the protruding portion is a cylindrical shape, it means a diameter of a circle, and when it is an elliptical shape, it may be a diameter of a major axis or a minor axis, and when it is a prismatic shape, it may mean a diameter of one side.
  • the height of the protruding portion may be about 3 mm to about 20 mm, but is not limited thereto.
  • the material of the first outer wall and the second outer wall can be a whole range of materials that can protect the structure inside the chamber and not be damaged by the mounting solution, and may be, for example, acrylic resin, no.
  • Step 2 is a step of bonding the first outer wall and the second outer wall attached to the cover slip to each other.
  • the binding may take various forms, and the first outer wall and the second outer wall must be bound together without a space for leakage. This means that when the living tissue and the mounting solution are injected into the cavities formed in the outer walls, the living tissue should not leak outside.
  • the binding may be combined in a screw manner as shown in FIG. 2, may be combined using an O-ring, or may be combined using a groove, but the present invention is not limited thereto, And may include any shape in which both outer walls can be engaged without a space for leakage.
  • the first outer wall and the second outer wall may have portions 220 and 240 attached to the cover slip 200, protrusions 320, Portion 340, wherein the first outer wall and the second outer wall may each include a protrusion portion and a groove portion, respectively.
  • the first outer wall may be in contact with the inner wall of the second outer wall.
  • the first outer wall and the second outer wall may be separable from each other.
  • the two outer walls can be bound and separated so that they can be recycled.
  • the images of the living tissue are observed at the time of binding, the living tissues observed after the observation are separated and destroyed, And the like.
  • first outer wall and the second outer wall may each have one or more openings 500 passing through the outer wall.
  • the outer walls are brought into contact with each other to be rotated and bound together.
  • the openings 500 formed in the first outer wall and the second outer wall may be formed to pass through each other before they are coupled.
  • the biological tissue and the mounting solution may be injected into the chamber through the opening 500 at the point.
  • the openings 500 of the first outer wall and the second outer wall may be connected to each other And the living tissue and the mounting solution injected into the chamber may not be leaked out of the chamber.
  • the openings 500 formed in the first and second outer walls are matched with each other so as to penetrate through the openings 500, It is possible to prevent leakage of the mounting solution and generation of bubbles by further rotating the outer wall after injecting the solution.
  • air inside the cavity may be discharged through the openings 500 outside the openings 500 for injecting the living tissue and the mounting solution.
  • the biomedical image observation can be performed in the cover slip portion through an optical microscope or an electron microscope, but is not limited thereto. That is, in the present invention, since the apparatus for observing a living tissue image includes the cover slip on both sides, the living tissue injected into the chamber can be observed on both sides, and therefore, a maximum size of about 10 ⁇ m to about 1.5 cm Biological tissue can also be observed.
  • kit for observing a living tissue image comprising the above-described apparatus for observing a living tissue image and a mounting solution.
  • the apparatus for observing the living tissue image is as described above.
  • the mounting solution is used for observing a living tissue more clearly in a microscope, and may be, but not limited to, a conventionally used mounting solution.
  • the mounting solution may be a solution capable of adjusting the size of a living tissue.
  • a mounting solution capable of adjusting the size of a living tissue will be described in detail.
  • the living tissue sizing mounting solution may include a compound represented by the following general formula (1), an optical isomer thereof, a hydrate thereof, or a salt thereof and an alkali metal halide thereof.
  • R 1 and R 2 are independently C 1-10 straight chain or branched chain alkyl
  • p, q and r are independently integers of from 0 to 10;
  • R 1 and R 2 are independently C 1-5 linear or branched alkyl
  • P, q and r are independently an integer of 0 to 5;
  • R 1 and R 2 are methyl
  • P, q, and r are integers of 1.
  • the compound represented by the formula (1) is a compound represented by the following formula (2) or a hydrate thereof.
  • biomedical tissue size regulating composition will be described in detail.
  • the size of the living tissue can be controlled by controlling the content and concentration of each constituent.
  • composition for regulating the size of a living tissue is for easily observing a living tissue through a microscope, and the living tissue may be a transparent living tissue.
  • the composition for vitra-tissue transparency for obtaining the vitrified tissue may be a commonly used composition, and preferably the composition for vitra-tissue transparency may include the compound represented by Formula 1 .
  • the concentration of the compound may be included in a concentration of 2 to 55 w / v% (weight / volume%), preferably 20 to 50 w / v%.
  • the solution for indicating the concentration may be a simulated body fluid used in a conventional field, and more specifically, a distilled water, a phosphate buffered saline (PBS), a tris buffer solution (TBS) But is not limited thereto.
  • the concentration of the compound represented by Formula 1 is less than 2 w / v%, the rate of transparency of the biotissue can be significantly slowed.
  • the concentration of the compound is more than 55 w / v%, the CHAPS May not completely dissolve.
  • the biocompatible composition for transparency may further include a substance that plays a role in rapidly promoting transparency of a living tissue by controlling osmotic pressure.
  • the substance that promptly promotes the vitrification of the biotissue is urea, CHAPSO (3-Cholamidopropyl) dimethylammonio-2-hydroxy-1-propanesulfonate, sucrose, fructose fructose, glycerol, diatrizoic acid, Triton X-100, Tween-20, 2,2'-thiodiethanol, Iohexol, chloral hydrate, But is not limited thereto.
  • the substance that promptly promotes transparency of the living tissue may be contained at a concentration of 5 to 80 w / v%, may be contained at a concentration of 5 to 75 w / v%, and a concentration of 10 to 70 w / v% And may be included at a concentration of 5 to 50 w / v%, and may be included at a concentration of 35 to 60 w / v%.
  • the concentration is less than 5 w / v%, the transparency of the tissue is slowed down. If the concentration exceeds 80 w / v%, crystals may be induced or not dissolved in the solution.
  • the urea may include a concentration of 10 to 70 w / v%, and may be 20 to 60 w / v% The concentration is more preferable.
  • the concentration of the substance that promptly promotes transparency of the biotissue can be appropriately adjusted to the preferable concentration range of the compound represented by the formula (1).
  • the size of the living tissue may be adjusted by using the composition for regulating the size of the living tissue.
  • the biomedical tissue size regulating composition includes the compound represented by the general formula (1), an optical isomer thereof, a hydrate thereof, or a salt thereof and an alkali metal halide thereof.
  • the biomedical tissue size regulating composition further includes a similar biologic solution.
  • the concentration of the compound represented by Formula 1, its optical isomer, its hydrate, or its salt Is 30 w / v% to 60 w / v%
  • the concentration of the alkali metal halide is 1 w / v% to 5 w / v%.
  • the alkali metal halide may include any type of alkali metal and halogen element combined, preferably sodium chloride.
  • the biomedical tissue size regulating composition can control the size of the vitrified tissue without damaging it, and can be applied without damaging various biological tissues such as brain, liver, lung, kidney, intestine, heart, muscle, However, it does not show tissue swelling, bubble formation, discoloration, and black deposits, and is inexpensive and can be usefully used as a composition for regulating living tissue size.
  • the device for observing a living tissue image according to the present invention is inexpensive because it can be manufactured simply and is capable of observing images of living tissues on both sides, it is possible to obtain an entire image of a huge living tissue of several hundred micro- There is an advantage to be able to do. Further, since the outer wall portion forming the chamber is tightly bonded, leakage of the mounting solution and generation of bubbles can be prevented, and damage to the living tissue can be prevented.

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Abstract

본 발명은 제1 커버슬립(cover slip)과 제2 커버슬립; 및 상기 제1 커버슬립과 제2 커버슬립 사이에 개재되어 내부에 공동을 갖는 1 개 이상의 챔버(chamber);를 포함하고, 상기 챔버 내부 공동에 주입된 생체 조직을 관찰하기 위한, 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 간단하게 제조가 가능하여 저렴하며, 양 측면에서 생체 조직의 이미지 관찰이 가능하기 때문에 조직 투명화 기술을 사용하여 수백 마이크로 수준의 거대 생체 조직의 전체 이미지를 수득할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 챔버를 형성하는 외벽부가 강하게 결속되어 있기 때문에 마운팅(mounting) 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지할 수 있으며, 생체 조직의 손상을 방지할 수 있다.

Description

생체 조직 이미지 관찰용 장치, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법
본 발명은 생체 조직 이미지 관찰용 장치, 상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치의 제조방법, 및 상기 장치를 이용한 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법에 관한 것이다.
x-ray를 통한 의료 진단 기술은 CT나 MRI와 같은 2 차원 스캐닝 후 3 차원으로 재구성하는 기술에 의하여 입체적으로 관찰, 정교하게 진단할 수 있는 기술로 발전하여 왔다. 광원이 아니라 초음파 등을 활용하는 경우 역시 3 차원적 영상을 구현하는 기술이 진단에 활발하게 이용되고 있다. 그러나, 현재 개발된 기술 대부분은 밀리미터 수준의 상대적으로 마이크로 해상력을 가진 기술들로, 세포 수준에서의 분석이 가능한 마이크로 수준을 3 차원으로 측정하는 기술은 상대적으로 그 발전이 미흡하여, 현재 대부분의 세포 수준 분석은 전통적인 2 차원 기술을 이용하고 있다. 즉, 생검 또는 부검 조직 등 생체조직을 고정액으로 고정한 후, 파라핀 또는 폴리머로 포매한 후 수 마이크로미터 또는 나노미터 두께로 절편을 만들어 빛이나 전자파가 투과할 수 있도록 한 후, 투과 이미지를 광학 또는 전자현미경을 이용하여 취득하는 기술을 사용하여 미세구조를 분석한다.
이러한 미세 이미징 기술을 이용하여 3 차윈 이미지를 획득하기 위해서는 콘포칼 현미경 등을 이용해야 하며, 이 경우 일반적으로 수십 마이크로미터 수준의 두께 정보를 획득할 수 있다. 대략적으로 상기 두께는 광원이 침투할 수 있는 깊이에 의하여 그 한계가 있다. 그러나, 대부분의 생체 조직 내 유의미한 구조물들은 수백 마이크로미터 이상의 크기를 가지고 있으므로, 이와 같은 방법으로는 일부의 정보만을 취득할 수 있다. 따라서, 보다 두꺼운 조직 내 이미지를 획득하기 위해서는 수십 마이크로 두께의 연속적인 절편을 제작하고, 이를 일일이 현미경으로 통하여 이미징 한 후, 다시 재구성하는 일련의 과정을 필요로 한다. 특히 뇌조직의 경우 하나의 뉴런 전체를 이미징한다고 할 때, 경우에 따라서는 하나의 뉴런이 수 ｍ까지도 그 액손(Axon)을 뻗기 때문에, 조직을 자르고 붙이는 일련의 과정을 진행하면서 일어날 수 있는 문제점을 많이 가지고 있다.
한편, 조직 투명화 기술은 조직의 손상없이 조직 내부 구조 및 단백질 분포를 확인할 수 있어 기존의 기술의 관찰 한계를 뛰어넘어 더 깊은 곳까지 조직 구조를 관찰하고 다양한 기관계(system)로부터 통합적인 구조와 분자 정보의 접근을 가능하게 하므로 최근 다양한 방법으로 조직을 투명화하는 기술이 개발되었다. 이러한 기술의 발전과 달리 투명화된 거대 시료를 이미징할 때 넣을 적절한 챔버(Chamber)는 없는 상태이다. 기존의 방법은 도 6에서 나타낸 바와 같이 많은 재료 및 절차가 필요하며, 숙련된 연구자만이 내용물 및 재료의 손상없이 조직을 마운팅(mounting)하는 것이 가능하다. 또한, 재료의 가격이 고가이다.
이에, 본 발명자들은 투명화된 거대 생체 조직의 이미지 관찰을 위한 챔버를 개발하였으며, 상기 챔버는 제조가 간단하고, 마운팅 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1689879호는 생체 내 유방조직 미세영상 획득을 위한 윈도우 장치 및 이를 이용한 영상 획득 방법에 대하여 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 생체 조직 이미지 관찰용 장치, 상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치의 제조방법, 및 상기 장치를 이용한 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
제1 커버슬립(cover slip)과 제2 커버슬립; 및
상기 제1 커버슬립과 제2 커버슬립 사이에 개재되어 내부에 공동을 갖는 1 개 이상의 챔버(chamber);
를 포함하고,
상기 챔버 내부 공동에 주입된 생체 조직을 관찰하기 위한,
생체 조직 이미지 관찰용 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은
제1 커버슬립 및 제2 커버슬립에 각각 1 개 이상의 제1 외벽 및 제2 외벽을 부착시키는 단계(단계 1); 및
상기 커버슬립에 부착된 제1 외벽 및 제2 외벽을 서로 결속시키는 단계(단계 2);
를 포함하는
생체 조직 이미지 관찰용 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 이용하여 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치 및 마운팅 용액을 포함하는 생체 조직 이미지 관찰용 키트를 제공한다.
본 발명에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 간단하게 제조가 가능하여 저렴하며, 양 측면에서 생체 조직의 이미지 관찰이 가능하기 때문에 조직 투명화 기술을 사용하여 수백 마이크로 수준의 거대 생체 조직의 전체 이미지를 수득할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 챔버를 형성하는 외벽부가 강하게 결속되어 있기 때문에 마운팅(mounting) 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지할 수 있으며, 생체 조직의 손상을 방지할 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 나타낸 도면이고,
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치의 각 구성별 분리도를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 비교예에 따른 기존에 사용 중이던 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 나타낸 사진이다.
본 발명은
제1 커버슬립(cover slip)과 제2 커버슬립; 및
상기 제1 커버슬립과 제2 커버슬립 사이에 개재되어 내부에 공동을 갖는 1 개 이상의 챔버(chamber);
를 포함하고,
상기 챔버 내부 공동에 주입된 생체 조직을 관찰하기 위한,
생체 조직 이미지 관찰용 장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치에 대하여 도 1 및 2를 참조하여 상세히 설명한다.
종래 생체 조직 이미지 관찰용 장치가 따로 없어 도 3에 나타낸 바와 같이 실리콘을 이용하여 챔버 형태를 만들고 상기 실리콘 챔버 형태의 상하 양측에 커버슬립을 부착한 뒤, 상기 챔버 내에 생체 조직을 주입하여 이미지를 촬영하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나, 상기 방법을 채용할 경우, 생체 조직 및 상기 챔버의 손상 없이 생체 조직을 마운팅(mounting)하기 어려울 뿐 아니라 재료가 고가인 문제가 있었다.
반면, 본 발명의 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 제조 방법이 간단하고, 손쉽게 거대 생체 조직을 마운팅할 수 있기 때문에 경제적이고 효율적인 장점이 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치(100)를 나타낸 도면이다. 상기 도면은 본 발명의 일 실시예에 해당하는 도면으로서 본 발명이 상기 구성에 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치(100)는 제1 커버슬립과 제2 커버슬립(200); 및 상기 제1 커버슬립과 제2 커버슬립(200) 사이에 개재되어 내부에 공동을 갖는 1 개 이상의 챔버(chamber)(300)를 포함한다.
도 1 및 2에는 상기 커버슬립(200)이 사각형의 형태로서 나타나 있으나, 그 형태에는 제한이 없으며, 예를 들어, 원형, 삼각형, 오각형 등 다양한 형태가 가능하다.
또한, 상기 커버슬립(200)의 크기는 약 10 mm 내지 약 150 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 커버슬립(200)의 크기는 그 형태에 따라 의미가 달라질 수 있으며, 예를 들어, 원형일 경우 상기 원의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축 또는 단축의 직경일 수 있으며, 다각형일 경우 한 변의 직경을 의미하는 것일 수 있다.
상기 커버슬립(200)의 경우 현재 일반적으로 사용이 되고 있는 크기 범위일 수 있으며, 샘플이 들어가는 부분의 밑면만 얇게 만들어 현미경 렌즈의 관찰 범위를 넓게 주고 있고, 상하 모두 같은 모양으로 제작하여 어느 부분이든 관찰이 가능한 것일 수 있다.
상기 챔버(300)는 외벽부 및 상기 공동을 포함하며, 상기 외벽부는 제1 커버슬립에 결합된 제1 외벽 및 제2 커버슬립에 결합된 제2 외벽을 포함하고, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 결속되어 내부에 공동을 형성하는 것일 수 있다.
이때, 상기 결속은 다양한 형태로서 이루어 질 수 있으며, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽 간에 누수되는 공간이 없이 결속되어야 한다. 이는 상기 양 외벽 내에 형성된 공동에 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 시 상기 생체 조직이 외부로 누수되지 않아야 한다는 것을 의미한다.
상기 결속은 예를 들어, 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 스크류 방식으로 결속될 수 있고, 오링(O-ring)을 이용하여 결속될 수 있으며, 홈을 이용하여 결속될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 양 외벽이 누수되는 공간이 없이 결속될 수 있는 모든 형태를 포함할 수 있다.
상기 결속이 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 스크류 방식으로 결속될 경우 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 상기 커버슬립(200)과 부착되는 부분(220, 240), 돌기부분(320), 및 홈부분(340)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 각각 돌기부분 및 홈부분을 포함하는 것일 수 있다.
따라서, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽이 결속되면 제1 외벽은 제2 외벽 내부에 접하여 결속되어 있는 형태일 수 있다.
또한, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 분리 가능한 것일 수 있다. 상기 양 외벽이 결속 및 분리가 가능함으로써 재활용이 가능하며, 결속 시에 생체 조직의 이미지를 관찰하고, 관찰 후에 분리하여 관찰한 생체 조직을 파기하고, 추후에 다른 생체 조직의 이미지 관찰을 위하여 다시 결속하여 사용하는 것일 수 있다.
한편, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 각각 상기 외벽을 관통하는 개구부(500)를 1 개 이상 갖는 것일 수 있다.
상기 개구부(500)의 형태에는 제한이 없으며, 도 3 및 4와 같이 상기 제1 외벽 및 제2 외벽이 스크류의 형태로서 결합된 형태일 경우 상기 외벽을 서로 맞닿아 회전시켜 결속시키게 되며 이때, 완전히 결속되기 전에 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 형성된 개구부(500)가 서로 만나 관통하는 지점을 형성하는 것일 수 있다. 상기 지점에서 상기 개구부(500)를 통하여 생체 조직 및 마운팅 용액을 챔버 내로 주입하는 것일 수 있으며, 주입 후에 상기 외벽을 더욱 회전시켜 결속시키게 되면 상기 제1 외벽 및 제2 외벽의 개구부(500)가 서로 관통하지 않게 되어 챔버 내부에 주입된 생체 조직 및 마운팅 용액이 챔버 외부로 누수되지 않는 것일 수 있다.
또한, 상기 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 시에 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 형성된 개구부(500)를 서로 만나 관통하도록 일치시킨 후, 일치된 개구부(500)를 위쪽 방향으로 놓고 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 후 상기 외벽을 더욱 회전시킴으로써 마운팅 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지하는 것일 수 있다.
더불어, 상기 개구부(500)를 복수 개 포함하는 경우 상기 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입하는 개구부(500) 외의 개구부(500)를 통하여 상기 공동 내부의 공기를 밖으로 배출시켜 주는 것일 수 있다.
상기 챔버는 커버슬립과 부착되는 부분 이외 부분, 즉 돌출된 부분이 다양한 형태일 수 있으며, 예를 들어, 나사형, 원통, 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥, 또는 육각기둥의 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 있어서, 커버슬립과 부착되는 부분 이외 부분의 크기는 약 5 mm 내지 약 30 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 크기는 커버슬립과 부착되어 있는 부분의 표면 크기를 의미하여 상기 크기는 그 형태에 따라 의미가 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출된 부분이 원통형일 경우 원의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축 또는 단축의 직경일 수 있으며, 다각기둥형일 경우 한 변의 직경을 의미하는 것일 수 있다.
또한, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 있어서, 상기 돌출된 부분의 높이는 약 3 mm 내지 약 20 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 높이 범위를 초과할 경우 현미경렌즈의 빛 굴절률에 영향을 줄 수 있으나, 현미경이 측정 가능한 높이를 갖는 거대 조직일 경우 상기 높이 범위를 초과하여 제작하는 것도 가능한 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 외벽 및 제2 외벽의 재질은 챔버 내부의 조직이 보호될 수 있고, 마운팅 용액에 의해 손상이 되지 않는 모든 범위의 재질이 가능하며 예를 들어, 아크릴 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 본 발명의 생체 조직 이미지 관찰용 장치(100)의 각각의 구성을 개략적으로 나타내면 도 3 및 4와 같다.
즉, 제 1 커버슬립과 제 2 커버슬립(200)을 포함하고, 상기 제1 커버슬립에 결합된 제1 외벽 및 제2 커버슬립에 결합된 제2 외벽을 포함한다. 이때, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 각각 상기 커버슬립과 부착되는 부분(220, 240) 및 돌출된 부분(320, 340)을 포함하며, 상기 돌출된 부분이 서로 결속되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은
제1 커버슬립 및 제2 커버슬립에 각각 1 개 이상의 제1 외벽 및 제2 외벽을 부착시키는 단계(단계 1); 및
상기 커버슬립에 부착된 제1 외벽 및 제2 외벽을 서로 결속시키는 단계(단계 2);
를 포함하는
생체 조직 이미지 관찰용 장치의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 생체 조직 이미지 촬영용 장치의 제조방법에 대하여 단계별로 상세히 설명한다.
우선, 단계 1은 제1 커버슬립 및 제2 커버슬립에 각각 1 개 이상의 제1 외벽 및 제2 외벽을 부착시키는 단계이다.
이때, 상기 부착은 공지된 부착방법 중 어떤 것이나 사용가능하며, 예를 들어, 순간 접착제, 아크릴본드 등 접착 가능한 모든 제품을 사용하는 방법이 가능하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 커버슬립의 형태는 제한이 없으며, 예를 들어, 원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등 다양한 형태가 가능하다.
상기 커버슬립의 크기는 약 10 mm 내지 약 150 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 커버슬립의 크기는 그 형태에 따라 의미가 달라질 수 있으며, 예를 들어, 원형일 경우 상기 원의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축 또는 단축의 직경일 수 있으며, 다각형일 경우 한 변의 직경을 의미하는 것일 수 있다.
한편, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 커버슬립과 부착되는 부분 및 돌출된 부분을 포함할 수 있으며, 상기 돌출된 부분은 다양한 형태일 수 있고, 예를 들어, 나사형, 원통, 삼각기둥, 사각기둥, 오각기둥, 또는 육각기둥의 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 있어서, 커버슬립과 부착되는 부분 이외 부분의 크기는 약 5 mm 내지 약 30 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 크기는 커버슬립과 부착되어 있는 부분의 표면 크기를 의미하여 상기 크기는 그 형태에 따라 의미가 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출된 부분이 원통형일 경우 원의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축 또는 단축의 직경일 수 있으며, 다각기둥형일 경우 한 변의 직경을 의미하는 것일 수 있다.
또한, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 있어서, 상기 돌출된 부분의 높이는 약 3 mm 내지 약 20 mm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 외벽 및 제2 외벽의 재질은 챔버 내부의 조직이 보호될 수 있고, 마운팅 용액에 의해 손상이 되지 않는 모든 범위의 재질이 가능하며 예를 들어, 아크릴 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 단계 2는 상기 커버슬립에 부착된 제1 외벽 및 제2 외벽을 서로 결속시키는 단계이다.
이때, 상기 결속은 다양한 형태로서 이루어 질 수 있으며, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽 간에 누수되는 공간이 없이 결속되어야 한다. 이는 상기 양 외벽 내에 형성된 공동에 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 시 상기 생체 조직이 외부로 누수되지 않아야 한다는 것을 의미한다.
상기 결속은 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이 스크류 방식으로 결속될 수 있고, 오링(O-ring)을 이용하여 결속될 수 있으며, 홈을 이용하여 결속될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 양 외벽이 누수되는 공간이 없이 결속될 수 있는 모든 형태를 포함할 수 있다.
상기 결속이 도 3 및 4에 나타낸 바와 같이 스크류 방식으로 결속될 경우 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 상기 커버슬립(200)과 부착되는 부분(220, 240), 돌기부분(320), 및 홈부분(340)을 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 각각 돌기부분 및 홈부분을 포함하는 것일 수 있다.
따라서, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽이 결속되면 제1 외벽은 제2 외벽 내부에 접하여 결속되어 있는 형태일 수 있다.
또한, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 분리 가능한 것일 수 있다. 상기 양 외벽이 결속 및 분리가 가능함으로써 재활용이 가능하며, 결속 시에 생체 조직의 이미지를 관찰하고, 관찰 후에 분리하여 관찰한 생체 조직을 파기하고, 추후에 다른 생체 조직의 이미지 관찰을 위하여 다시 결속하여 사용하는 것일 수 있다.
한편, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 각각 상기 외벽을 관통하는 개구부(500)를 1 개 이상 갖는 것일 수 있다.
상기 개구부(500)의 형태에는 제한이 없으며, 도 3 및 4와 같이 상기 제1 외벽 및 제2 외벽이 스크류의 형태로서 결합된 형태일 경우 상기 외벽을 서로 맞닿아 회전시켜 결속시키게 되며 이때, 완전히 결속되기 전에 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 형성된 개구부(500)가 서로 만나 관통하는 지점을 형성하는 것일 수 있다. 상기 지점에서 상기 개구부(500)를 통하여 생체 조직 및 마운팅 용액을 챔버 내로 주입하는 것일 수 있으며, 주입 후에 상기 외벽을 더욱 회전시켜 결속시키게 되면 상기 제1 외벽 및 제2 외벽의 개구부(500)가 서로 관통하지 않게 되어 챔버 내부에 주입된 생체 조직 및 마운팅 용액이 챔버 외부로 누수되지 않는 것일 수 있다.
또한, 상기 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 시에 상기 제1 외벽 및 제2 외벽에 형성된 개구부(500)를 서로 만나 관통하도록 일치시킨 후, 일치된 개구부(500)를 위쪽 방향으로 놓고 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입 후 상기 외벽을 더욱 회전시킴으로써 마운팅 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지하는 것일 수 있다.
더불어, 상기 개구부(500)를 복수 개 포함하는 경우 상기 생체 조직 및 마운팅 용액을 주입하는 개구부(500) 외의 개구부(500)를 통하여 상기 공동 내부의 공기를 밖으로 배출시켜 주는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은
상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 이용하여 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법을 제공한다.
상기 생체 조직 이미지 관찰은 광학현미경 또는 전자현미경을 통하여 상기 커버슬립 부분에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에 있어서, 상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 커버슬립을 양쪽으로 포함하기 때문에 양쪽에서 각각 챔버 내부에 주입된 생체 조직을 관찰할 수 있으며, 따라서 최대 약 10 μm 내지 약 1.5 cm 크기의 생체 조직 또한 관찰이 가능하다는 장점이 있다.
즉, 상기 장치를 이용하여 거대 크기를 갖는 생체 조직의 양 측면의 이미지를 관찰함으로써 거대 크기를 갖는 생체 조직의 전체 정보를 수득하여 그 정보를 분석할 수 있다.
또한, 본 발명은
상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치 및 마운팅 용액을 포함하는 생체 조직 이미지 관찰용 키트를 제공한다.
상기 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 상기에서 기술한 바와 같다.
한편, 상기 마운팅 용액은 생체 조직을 현미경에서 보다 선명하게 관찰하기 위하여 사용되는 것으로서, 통상적으로 사용되는 마운팅 용액을 사용하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게 상기 마운팅 용액은 생체 조직 크기를 조절할 수 있는 용액일 수 있으며, 이하 생체 조직 크기를 조절할 수 있는 마운팅 용액에 대하여 상세히 설명한다.
상기 생체 조직 크기 조절용 마운팅 용액은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 이의 수화물, 또는 이의 염 및 알칼리 금속 할로겐화물을 포함하는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2018008681-appb-I000001
상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 독립적으로 C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고; 및
p, q 및 r은 독립적으로 0 내지 10의 정수이다.
바람직하게는,
상기 R1 및 R2는 독립적으로 C1-5의 직쇄 또는 측쇄 알킬이고; 및
상기 p, q 및 r은 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.
더욱 바람직하게는,
상기 R1 및 R2는 메틸이고; 및
상기 p, q 및 r은 1의 정수이다.
가장 바람직하게는,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 이의 수화물이다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2018008681-appb-I000002
이하, 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
상기 생체 조직 크기 조절용 조성물은 각 구성물의 함량 및 농도 등을 조절함으로써 생체 조직의 크기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물은 현미경을 통하여 생체 조직을 더욱 손쉽게 관찰하기 위한 것으로서 상기 생체 조직은 투명화된 생체 조직일 수 있다.
이때, 상기 투명화된 생체 조직을 수득하기 위한 생체 조직 투명화용 조성물은 통상적으로 사용되는 조성물을 사용하는 것일 수 있으며, 바람직하게 상기 생체 조직 투명화용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 이때, 상기 화합물의 농도는 2 내지 55 w/v%(중량/부피%)의 농도로 포함될 수 있으며, 20 내지 50 w/v% 농도가 바람직하다. 이때, 상기 농도를 나타내기 위한 용액으로는 통상의 분야에 사용하는 유사 생체 용액(simulated body fluid)일 수 있으며, 보다 구체적으로는 증류수, PBS(phosphate buffer saline), TBS(tris buffer solution) 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 농도가 2 w/v% 미만으로 포함되는 경우에는 생체 조직의 투명화 속도가 현저히 느려질 수 있고, 55 w/v% 초과로 포함되는 경우에는 상기 화학식 1로 표시되는 CHAPS가 완전히 용해되지 않을 수 있다.
나아가, 상기 생체 조직 투명화용 조성물은 삼투압을 조절하여 생체 조직의 투명화를 빠르게 촉진시키는 역할을 하는 물질을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 생체 조직의 투명화를 빠르게 촉진시키는 물질은 우레아(urea), CHAPSO(3-([3-Cholamidopropyl]dimethylammoni o)-2-hydroxy-1-propanesulfonate), 수크로오스(sucrose), 프룩토오스(fructose), 글리세롤, 다이아트라이조산(Diatrizoic acid), Triton X-100, Tween-20, 2,2'-싸이오디에탄올, 이오헥솔(Iohexol), 클로랄 수화물(Chloral hydrate), 또는 이의 조합을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 생체 조직의 투명화를 빠르게 촉진시키는 물질은 5 내지 80 w/v%의 농도로 포함될 수 있으며, 5 내지 75 w/v%의 농도로 포함될 수 있으며, 10 내지 70 w/v%의 농도로 포함될 수 있으며, 5 내지 50 w/v% 농도로 포함될 수 있으며, 35 내지 60 w/v% 농도로 포함될 수 있다. 이때, 상기 농도가 5 w/v% 미만인 경우 조직의 투명화 속도가 느려지며 80 w/v% 초과인 경우 결정이 유발되거나 용액에 녹지 않을 수 있다. 하나의 구체적인 일례로, 만약 상기 생체 조직의 투명화를 빠르게 촉진시키는 물질로 우레아(urea)를 사용할 경우, 상기 우레아는 10 내지 70 w/v%의 농도가 포함될 수 있으며, 20 내지 60 w/v% 농도가 보다 바람직하다. 또한, 상기 생체 조직의 투명화를 빠르게 촉진시키는 물질의 농도는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 바람직한 농도 범위와 적절하게 조절할 수 있다.
이어서, 상기 생체 조직 투명화용 조성물을 통하여 생체 조직이 투명화되면 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물을 이용하여 생체 조직의 크기를 조절하는 것일 수 있다.
상기 생체 조직 크기 조절용 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 이의 수화물, 또는 이의 염 및 알칼리 금속 할로겐화물을 포함한다.
이때, 상기 조성물은 우레아(urea), CHAPSO(3-([3-Cholamidopropyl]dimethylammoni o)-2-hydroxy-1-propanesulfonate), 수크로오스(sucrose), 프룩토오스(fructose), 글리세롤, 다이아트라이조산(Diatrizoic acid), Triton X-100, Tween-20, 2,2'-싸이오디에탄올, 이오헥솔(Iohexol), 클로랄 수화물(Chloral hydrate), 또는 이의 조합을 더 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게 우레아를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물은 유사 생체 용액을 더 포함하며 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물 및 유사 생체 용액의 혼합액에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 이의 수화물, 또는 이의 염의 농도는 30 w/v% 내지 60 w/v%이고, 상기 알칼리 금속 할로겐화물의 농도는 1 w/v% 내지 5 w/v%인 것일 수 있다.
상기 알칼리 금속 할로겐화물은 알칼리 금속과 할로겐 원소가 결합된 모든 형태를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게 소듐 클로라이드(sodium chloride)일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 생체 조직 크기 조절용 조성물은 투명화된 조직의 크기를 손상 없이 조절할 수 있고, 뇌, 간, 폐, 신장, 장, 심장, 근육, 혈관 등의 다양한 생체 조직에 손상 없이 적용 가능할 뿐만 아니라, 조직의 부풀어짐, 버블 형성, 변색 및 검은 퇴적물이 나타나지 않고 가격도 저렴하여 생체 조직 크기 조절용 조성물로 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 생체 조직 이미지 관찰용 장치는 간단하게 제조가 가능하여 저렴하며, 양 측면에서 생체 조직의 이미지 관찰이 가능하기 때문에 조직 투명화 기술을 사용하여 수백 마이크로 수준의 거대 생체 조직의 전체 이미지를 수득할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 챔버를 형성하는 외벽부가 강하게 결속되어 있기 때문에 마운팅(mounting) 용액의 누수 및 버블의 생성을 방지할 수 있으며, 생체 조직의 손상을 방지할 수 있다.

Claims (9)

  1. 제1 커버슬립(cover slip)과 제2 커버슬립; 및
    상기 제1 커버슬립과 제2 커버슬립 사이에 개재되어 내부에 공동을 갖는 1 개 이상의 챔버(chamber);
    를 포함하고,
    상기 챔버 내부 공동에 주입된 생체 조직을 관찰하기 위한,
    생체 조직 이미지 관찰용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 외벽부 및 상기 공동을 포함하며, 상기 외벽부는 제1 커버슬립에 결합된 제1 외벽 및 제2 커버슬립에 결합된 제2 외벽을 포함하고, 상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 서로 결속되어 내부에 공동을 형성하는, 생체 조직 이미지 관찰용 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 외벽은 제2 외벽 내부에 접하여 결속되어 있는 것인, 생체 조직 이미지 관찰용 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 각각 상기 외벽을 관통하는 개구부를 1 개 이상 갖는 것인, 생체 조직 이미지 관찰용 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 외벽 및 제2 외벽은 스크류 방식으로 서로 결속되어 있는 것인, 생체 조직 이미지 관찰용 장치.
  6. 제1 커버슬립 및 제2 커버슬립에 각각 1 개 이상의 제1 외벽 및 제2 외벽을 부착시키는 단계(단계 1); 및
    상기 커버슬립에 부착된 제1 외벽 및 제2 외벽을 서로 결속시키는 단계(단계 2);
    를 포함하는
    생체 조직 이미지 관찰용 장치의 제조방법.
  7. 제1항의 생체 조직 이미지 관찰용 장치를 이용하여 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 생체 조직 이미지 관찰은 광학현미경 또는 전자현미경을 통하여 수행되는 것인, 생체 조직 이미지를 관찰하는 방법.
  9. 제1항의 생체 조직 이미지 관찰용 장치 및 마운팅 용액을 포함하는 생체 조직 이미지 관찰용 키트.
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