To understand cell function in relation to histological data, there have been approaches integrating transcriptomics with spatial information However, conventional spatial transcriptomics have limitations of quality compared to single cell RNA sequencing and they are unable to analyze 3D tissue. Optical clearing techniques are required to get 3D tissue images for tissue analysis, but conventional optical clearing methods are accompanied with removal and loss of components in the cell, compromising cellular analysis. In this paper, we propose a novel optical clearing technique based on deep eutectic solvents (DESs) which circumvents the exclusion of cell elements. Our approach utilized not only a reversible crosslinker but also a liquid urea-based DES solution containing solid urea, choline chloride, and other components. We conducted ex vivo and in vitro experiments to assess the preservation of cell morphology and fluorescence expression with DES. From the results, this novel DES agent showed that this agent is able to preserve not only cell morphology but also internal cell contents, thereby providing a potential for further 3D spatial transcriptomic analysis termed Histo-Omics.
세포의 기능을 조직학적 데이터와 관련지어 이해하기 위하여, 전사체학과 공간 정보를 결합하는 시도들이 있어왔으나, 그러나 기존의 공간 전사체학은 단일 세포 유전체 분석에 비해 분석 한계가 있으며 입체 조직을 분석할 수 없다. 조직 분석을 위해 삼차원 조직 이미지를 얻기 위해서는 광학적인 투명화 기술이 요구되지만 기존의 광학적 투명화 방법은 세포 요소의 제거 및 손실을 수반하고 이는 세포 분석을 약화시킨다. 이 논문에서는 깊은 공융 용매에 기반한, 세포 성분을 제거하지 않는 새로운 광학적 투명화 기술을 제안한다. 이 기술은 가역적인 가교제뿐 아니라 고체 요소과 염화콜린 등으로 이루어진 요소 기반 깊은 공융 용매 용액을 활용한다. 연구에서 깊은 공융용매의세포형태와형광보존이생체내/외실험을통해평가되었다. 그결과로부터 이 새로운 용액은 세포의 형태 뿐만 아니라 세포 내부까지 보존하는 것을 보여주었고, 논문에서 제시하는 삼차원 공간 전사체 분석 기법인 Histo-Omics의 잠재력을 제공한다.
