นักวิจัยทำให้อวัยวะภายในของสัตว์ส่องแสง

ปากกามาร์กเกอร์แบบใหม่ช่วยให้มองเข้าไปในร่างกายได้

ตับติดฉลากด้วยโปรตีนเรืองแสงใหม่ในแสงอินฟราเรด © Albert Einstein วิทยาลัยแพทยศาสตร์
อ่านออกเสียง

เครื่องหมายเรืองแสงแบบใหม่ทำให้อวัยวะภายในของสัตว์มีชีวิตมองเห็นได้จากภายนอกเป็นครั้งแรกโดยไม่ต้องใช้มีดผ่าตัดหรืออุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ นักวิจัยพัฒนาสารเรืองแสงจากโปรตีนแบคทีเรีย ขณะที่รายงานในวารสาร "Nature Biotechnology" พวกเขาใช้ adenoviruses ในการกำหนดเป้าหมายยีนเครื่องหมายไปยังเซลล์ตับของหนู กระตุ้นด้วยแสงอินฟราเรดใกล้โปรตีนมาร์กเกอร์ที่ผลิตออกมานั้นมีการแผ่รังสีอย่างแรงจนตับสามารถมองเห็นได้ชัดเจนในการสแกนทั้งร่างกาย

ตัวเรืองแสงกลายเป็นส่วนสำคัญของวิทยาศาสตร์ชีวภาพสมัยใหม่: ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ใช้โปรตีนเรืองแสงสีหลากหลายชนิดเพื่อแสดงกิจกรรมของยีนที่เฉพาะเจาะจงหรือสถานะของเซลล์และเนื้อเยื่อ เครื่องหมายส่วนใหญ่มาจากแมงกะพรุนหรือปะการัง อย่างไรก็ตามพวกเขามีข้อเสียเปรียบเพียงประการเดียว: ฮีโมโกลบินเม็ดสีแดงดูดซับความยาวคลื่นของแสงที่ทำให้เกิดการเรืองแสง แสงที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องหมายจะถูกกลืนเข้าไปด้วย ดังนั้นรุ่นก่อนหน้านี้มักเรืองแสงที่อ่อนแอเกินกว่าที่จะมองเห็นจากภายนอกร่างกาย

โคมไฟในพื้นที่โปร่งใส

เพื่อเอาชนะข้อเสียนี้ทีมวิจัยนำโดย Grigory Filonov จากวิทยาลัยการแพทย์ Albert Einstein ใน New Yor พัฒนาโปรตีนเรืองแสงจากเม็ดสีแบคทีเรียที่เรียกว่าไฟโตโครม ข้อได้เปรียบที่สำคัญของสารนี้คือมันดูดซับและปล่อยแสงในช่วงใกล้อินฟราเรด - ในช่วงความยาวคลื่นซึ่งเนื้อเยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบจะโปร่งใส การเรืองแสงของมันไม่ได้ถูกกลืนโดยเม็ดสีเลือดสีแดงเหมือนเครื่องหมายอื่น ๆ อีกมากมาย ในมุมมองของเธอมันจึงสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นความก้าวหน้าในการถ่ายภาพทั้งร่างกายในมนุษย์เช่นกัน ตัวอย่างเช่นมันช่วยให้แพทย์สามารถตรวจสอบการเจริญเติบโตของเนื้องอกในลักษณะที่ไม่รุกราน

สว่างและเสถียรกว่าเครื่องหมายทั่วไป

ในการทดลองของพวกเขานักวิจัยได้เปรียบเทียบความสว่างของ iRFP ใหม่กับเครื่องหมายทั่วไปโดยการติดฉลากเซลล์ตับแต่ละอันจากหนู ต่อจากนั้นหนูสัมผัสกับแสงอินฟราเรดใกล้จากนั้นแสงระเรื่อของเครื่องหมายถูกบันทึกด้วยเซ็นเซอร์ iRFP ไม่เพียง แต่ให้ภาพที่มีความสว่างมากกว่าซึ่งมีคอนทราสต์สูงกว่าโปรตีนเรืองแสงอื่น ๆ เท่านั้น แต่ยังมีความเสถียรเช่นกัน เราจึงเชื่อว่าจะสามารถขยายแอพพลิเคชั่นที่มีศักยภาพสำหรับการสแกนทั้งร่างกายโดยไม่รุกราน "Filonov ผู้นำการศึกษากล่าว

ข้อดีอีกประการของเครื่องหมายคือไม่จำเป็นต้องใช้รังสีเอกซ์และสารตัดกันรังสีเพื่อภาพเนื้อเยื่อและอวัยวะ อย่างไรก็ตามไม่ว่าจะเป็นเมื่อใดและมีการใช้เครื่องหมายมาจากมนุษย์หรือไม่ก็ยังคงเปิดอยู่ (เทคโนโลยีชีวภาพธรรมชาติ 2011; DOI: 10.1038 / nbt.1918) จอแสดงผล

(จากวิทยาลัยการแพทย์ Albert Einstein นิวยอร์ก 20 กรกฎาคม 2011 - NPO)