[发明专利]一种增强显微CT植物样品对比度的方法

说明书

本发明公开了一种增强显微CT植物样品对比度的方法。所述方法包括如下步骤：1)将磷钨酸溶于FAA固定液中得到磷钨酸溶液；2)采用所述磷钨酸溶液浸泡待测的植物部位进行固定和染色处理；3)经步骤2)固定和染色处理后的植物部位依次进行脱水和二氧化碳临界点干燥，即能增强植物样品的显微CT的对比度。经二氧化碳临界点干燥后的样品进行显微CT扫描(Skyscan1172，布鲁克公司)，扫描电压可为41V～59V，分辨率可为0.56～1.76μm，样品扫描后经NRecon软件重构，得到横切面图片，不同部位的植物样品都极大地提高了对比度，而富含细胞质、富含蛋白的部位如玉兰花芽对比度提高更显著。

技术领域

本发明涉及一种增强显微CT植物样品对比度的方法，属于生物技术领域。

背景技术

显微CT技术诞生四十多年来，在医学方面发挥了巨大作用，在地质学和材料学等方面也有较多应用。20世纪90年代末，CT才开始应用于植物研究中，研究根的结构、形态发育和植物化石等，但是在较软的组织如幼嫩器官、密度较低或密度均一的组织中极少有研究。

显微CT成像需要X射线，而X射线对比度成像依赖于样品的密度、厚度和原子序数(Lusic and Grinstaff，2013)。由于植物组织主要由轻元素构成，X射线吸收率较低(约为20～40％左右)，而吸收率在65～90％左右的样品成像效果最佳。此外，幼嫩植物组织没有细胞壁，含水量高，样品内部密度均一。这些导致射线透过率没有明显差别，区分密度相近的样品结构边缘非常困难，重构后的图片反差非常小，噪音高(Rousseau et al.,2015)。

在动物中，为了增强对比度或样本中的特定特征，可以将样品浸入造影剂中化学染色，该方法简单，已经证明对多种样品有效(Methcher，2009a，b)。理想的造影剂应快速均匀地进入到样品内部而样品不变形，应该与感兴趣的特定特征结合，并且比周围组织具有更高的密度，以便增加X射线的衰减，从而增加样品中不同组织类型之间的对比度，最好安全无毒。Pauwels等(2013)发现在猪和小鼠的脂肪和肌肉组织中磷钨酸、磷钼酸、正钼酸盐铵的对比度最佳，而碘化钾和钨酸钠能最有效地穿透大样本。不同的固定方法效果也不一样，Sombke等(2015)发现Bouin固定液优于70％乙醇和2.5％戊二醛。

到目前为止，某些造影剂(例如碘和磷钨酸)已被广泛应用于动物，因为它们符合上述几个标准(Shearer et al.,2016)。临床医学上为减少毒性，一般使用硫酸钡和碘复合物，植物上用碘尝试的较多，因此需要一种有效增强显微CT植物样品对比度的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强显微CT植物样品对比度的方法，采用磷钨酸溶液浸泡植物不同部位，然后进行二氧化碳临界点干燥，显微CT扫描结果显示极大地提高了幼嫩样品、低密度样品和密度均一样品的对比度。

本发明所提供的增强显微CT植物样品对比度的方法，包括如下步骤：

1)将磷钨酸溶于FAA固定液中得到磷钨酸溶液；

2)采用所述磷钨酸溶液浸泡待测的植物部位进行固定和染色处理；

3)经步骤2)固定和染色处理后的植物部位依次进行脱水和二氧化碳临界点干燥，即能增强植物样品的显微CT的对比度。

上述的方法中，所述磷钨酸溶液中磷钨酸的质量浓度可为1～10％，如1％、5％或10％。

上述的方法中，每100mL所述FAA固定液的组成如下：

50％乙醇水溶液90mL；

冰乙酸5mL；

甲醛5mL。

上述的方法中，步骤2)中，所述固定和染色处理的条件如下：

温度为4℃；

时间为2～8天。