大多数哺乳动物组织所具有的固有不透明性限制了深部组织光学成像和光传递。相比之下，某些物种和眼组织的天然透明性被推测与具有异常高折射率的蛋白质有关。在本研究中，我们系统分析了经典氨基酸的紫外吸收特性以及其在可见光范围内对折射率的调控作用，以鉴定高折射率蛋白质的关键贡献者。我们确定精氨酸是最具潜力的候选者之一，其兼具强紫外吸收、高效折射率调控、适用于生理性pH环境以及良好的生物相容性。通过在离体和活体组织中成功实现光学透明化，我们验证了这些特性。我们的研究结果为利用丰富的内源性生物分子实现活体组织透明化奠定了基础，并提出了一种工程化策略：构建富集高性能氨基酸的蛋白质，从而实现高效且具有生物相容性的组织透明化。
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Yang
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Kerriann M.
Casey
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Patrice
Witschen
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https://doi.org/10.64898/2026.08.22.746458
Guosong Hong
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大多数哺乳动物组织固有的不透明性限制了深部组织光学成像和光递送。相比之下，有假说认为，某些物种及眼部组织的天然透明性与折射率异常高的蛋白质有关。本研究系统分析了标准氨基酸的紫外吸收特性及其在可见光范围内的折射率调节能力，以确定对蛋白质高折射率起关键作用的氨基酸。我们发现，精氨酸是一种极具潜力的候选物，兼具强紫外吸收、高效折射率调节能力、生理性 pH 和生物相容性。通过成功实现离体和活体组织的光学透明化，我们验证了这些特性。本研究结果为利用丰富的内源性生物分子实现活体组织透明化奠定了基础，并提出了一种通过工程化设计富含高性能氨基酸的蛋白质来实现高效、生物相容性组织透明化的策略。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
美国国立卫生研究院，
美国国家
科学基金会，
丽塔·艾伦基金会，
芬美意慈善基金会
松梢基金会
卡米尔与亨利·德雷福斯基金会，
阿尔弗雷德·P. 斯隆基金会，
潘兴广场基金会，
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有，其已授权 bioRxiv 永久展示本预印本。
本预印本依据以下许可协议提供：
CC-BY-NC 4.0 国际许可协议
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发布于2026年8月26日。
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2026.08.22.746458；
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2026.08.22.746458；
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https://doi.org/10.64898/2026.08.22.746458
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关键词：组织光学透明化 · 折射率调控 · 精氨酸 · 紫外吸收 · 活体成像
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.22.746458v1?rss=1