這幅令人驚嘆的圖像可能看起來像一幅特別生動的傑克遜-波洛克畫作，但它實際上是一個新的細胞成像技術的例子。對像是什麼？人類de視網膜。在熒光顯微鏡中，組織是通過使用染色特定蛋白質的熒光染料來成像的。但是這種技術只能同時使用三到五種不同的染料，限制了在一張圖像中可以捕獲的細節。

為了將細節擴大10倍，新研究的研究人員利用了一種叫做迭代間接免疫熒光成像（4i）的新技術。其基本原理聽起來很簡單–在拍下圖像並使用三種染料進行測量後，把樣品中的染料洗掉，然後用另外三種染料進行染色。一次又一次地重複這個過程，然後用計算機將所有的圖像合併成一個，然後就可以了–最終的結果是一張標有幾十種蛋白質的顯微鏡圖像。

在這種情況下，蘇黎世聯邦理工學院的研究人員使用4i技術創建了人類視網膜的新細胞圖譜。在18天裡，一個機器人拍下了18個不同批次的染色蛋白質的圖像，最終創造了一個包含53種不同類型蛋白質的彩色顯微鏡圖像。

完整的4i視網膜圖像，顯示了組織的錯綜複雜的細節Wahle等人，《自然-生物技術》2023期

他們沒有從人身上提取視網膜，而是在實驗室裡用乾細胞培育出迷你的3D版本，其發育方式與真實的視網膜非常相似。利用這些視網膜器官，該團隊展示了這種成像方式可用於研究人類發育，研究人員對一系列不同年齡的視網膜器官進行了處理，一直到它們39週的發育期。

“我們可以用這個時間序列來顯示類器官組織是如何慢慢建立起來的，哪些細胞類型在哪裡增殖，什麼時候增殖，以及突觸的位置，”該研究的高級作者Gray Camp說。”這些過程與胚胎髮育過程中的視網膜形成過程相類似。”

下一步，研究人員計劃將這種技術用於視網膜器官，如視網膜色素變性（一種可導致失明的退行性疾病），以研究該疾病的進展並尋找如何治療的新見解。最終，他們希望將該技術應用於其他類型的組織，以研究發育和疾病。

該研究發表在《自然-生物技術》雜誌上。