人工微组织是一种被广泛应用的三维细胞培养模型,更接近细胞在生物体内真实的生理微环境,已成为疾病研究和药物筛选的重要工具。人工微组织的应用需要准确描述其模型特征。然而生物组织对光的高散射,限制了光在组织中的穿透深度,极大地影响了光学成像的深度和成像质量,即使是人工微组织,仍难以高分辨获取其三维结构信息。组织光透明技术的发展为以上问题提供了重要的解决思路,但目前用于人工微组织的光透明方法多局限于固定的样本,并不适用于培养的人工微组织的活体成像。本文的研究目标旨在发展一种安全、高效的活体光透明方法,以实现活体人工微组织的三维成像。主要研究内容如下:（1）人工微组织活体光透明成像方法的初步构建:基于组织光透明技术的基本原理及活体组织的成像需求,综合考虑试剂的物理化学特性及生物相容性,如透射光谱、渗透压、折射率这三个重要参数,筛选出30%碘克沙醇溶液作为活体人工微组织的光透明试剂,进而评估该试剂的荧光兼容能力和对成像质量的改善情况。结果显示,30%碘克沙醇溶液与常用的荧光信号GFP和Hoechst 33342都有良好的兼容性,且能有效提高人工微组织的成像深度和成像质量,增强组织内部结构的可视化效果。（2）人工微组织活体光透明成像方法的安全性评估:分别从二维层面和三维层面对人工微组织活体光透明方法进行安全性评估,主要包括对细胞和组织的形态、活性、增殖这三个方面的影响。结果表明,30%碘克沙醇溶液对二维细胞的形态会产生轻微可逆的影响,但对其细胞活性和细胞增殖都没有显著性影响;对三维细胞球的形态、活性、增殖均没有显著性影响。证明30%碘克沙醇溶液具有较低的细胞毒性,不会显著影响人工微组织的生理状态、形态特征、代谢活动等,对于活体人工微组织具有较高的安全性。（3）基于活体光透明成像方法观测人工微组织对药物的响应:从肿瘤微组织的形态和细胞活性两方面评估了星形孢菌素的作用效果。将人工微组织活体光透明成像方法应用于观测肿瘤微组织对星形孢菌素的响应,结合荧光显微成像定量研究药物治疗后组织内部凋亡细胞的分布,并与未经加药处理的肿瘤微组织进行对比。结果显示,星形孢菌素有效诱导了肿瘤细胞的凋亡,且透明处理后能观测到球体内部更多的凋亡细胞的信息,弥补了因样本不透明所产生的信息的缺失,并且能获得更高的成像质量。综上所述,本文发展的人工微组织活体光透明成像方法,能在透明的同时较好地保持组织的生理状态和细胞活性,提高人工微组织的活体成像质量,有望在组织病理研究、药物研发与评估等领域为组织的结构与功能的可视化提供重要的解决方案。