生物的各种器官为了发挥生理功能，具有精致的立体结构。在再生器官的开发研究中，立体结构的再现被视为一项紧迫课题。然而，1958年沃森开发的传统电子染色法需要用到严格监管的铀化合物，其应用仅限于特定的研究机构。
宫崎大学医学部医学科的泽口朗教授的研究团队利用光学显微镜用石蜡，确立了一种通过电子显微镜立体观察生物组织和细胞的厚切片方法。利用填补光学及电子显微镜间差距的低真空扫描显微镜进行的电子显微镜分析，有望在医学和生物学研究中得到广泛应用，并有助于推动解明生物组织和细胞的构造及功能的关联性。该研究成果已发表在期刊《npj Imaging》上。
图1：使用厚切片观察法的生物电镜图像。左侧为肾小球足细胞的微细结构，右侧为气管纤毛上皮细胞的微细结构（供图：宫崎大学）
研究团队利用高锰酸钾的氧化反应，成功开发出一种简便快速的电子染色方法，实现了光学显微镜用石蜡切片的超微形态分析重大突破。
新型电子染色方法是一种将光学显微镜用石蜡切片用0.2%高锰酸钾水溶液处理5分钟，水洗后用雷诺铅染色液处理3分钟，水洗干燥后即可观察的简便快速的实验方案。研究人员通过元素分析对施加的电子染色的石蜡切片进行验证，结果显示，高锰酸钾特有的氧化作用增强了铅的沉积效果，得到了足以可视化肾小球足细胞和气管纤毛上皮细胞微细结构的反射电子，成功观察到了光学显微镜无法捕捉到的纳米尺度的超微形态。
此次发表的论文中，研究团队将该方法与既往的铀-铅染色进行了比较，同时还报告了采用厚切片观察方法的立体细微形态图像和电子显微镜相结合的关联显微技术（CLEM）的应用实例。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：npj Imaging
论文：KMnO4/Pb staining allows uranium free imaging of tissue architectures in low vacuum scanning electron microscopy
DOI:10.1038/s44303-024-00045-z
