Hydrogels have been widely used as a scaffold for preserving the position information in tissue imaging techniques. Immunostaining processes, however, imposes the bottleneck that limits the sample thickness. Elasticizing samples (ELAST) accelerates immunostaining process, and mELAST achieves both acceleration and super-resolution imaging. Here, we suggest Expandable ELAST (ExELAST), which utilize charged monomers to stretch and expand tissue slices. We first screen hydrogel composition with tubulin-stained cells for imaging, and then apply to 150 um mouse brain slices for demonstrating accelerated immunostaining and super-resolution imaging. Finally, we apply ExELAST to 500 um mouse brain slices to stain whole tissue sample in a day.
하이드로젤은 조직 이미징 기법에서 위치정보를 저장하는 소재로 다양하게 사용되었다. 하지만, 기존의 면역염색 기반 조직 이미징 기법은 시료의 크기가 제한되는 병목현상을 가지고 있다. 이에 조직의 신축화 기술(ELAST)이 면역염색 과정을 가속하였고, 추가로 mELAST 기술은 면역염색 가속과 초고해상도 이미징을 동시에 이루어 냈다. 여기서, 우리는 전하를 띄는 단량체를 이용하여 조직 절편을 늘리거나 팽창시키는 기술(Expandable ELAST, ExELAST)을 제시한다. 세포 내부의 튜불린 단백질을 염색한 이후에 팽창시키는 방법으로 하이드로젤의 조성을 검사하여 이미징 기술에 적합한 조성을 선택하고, 이를 쥐 뇌 절편에 적용하여 신축성을 통한 면역염색속도의 개선과 팽창성을 통한 초고해상도 이미징을 동시에 얻을 수 있는지 확인한다. 마지막으로 해당 기술을 두꺼운 쥐 뇌 절편에 적용하여 두꺼운 조직 시료에 대하여 빠른 염색속도와 초고해상도 이미징을 효과적으로 얻어냄을 보인다.
