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磁共振新技术观察基因表达


管理员  | 2013-03-23 18:31:23

医学捌号楼3月21日科学家给细胞“编程”,首次实现了让细胞自己制造显影剂,使得深部组织的基因表达磁共振成像(MRI),达到了前所未有的高解析度。4月号的《自然・医学》(Nature Medicine)杂志将发表这篇卡内基梅隆大学的论文。这项新技术可用于观察治疗性基因在病人体内的表达过程,有力地促进正在兴起的分子药物领域的基础研究。

卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的生物学副教授艾伦斯(Eric Ahrens)指出:“20年来,研制磁共振影像增强剂一直是化学家们的工作,现在,我们的成功使得这项工作掌握在分子生物学家自己的双手上。使用现成的分子生物学仪器,我们可以用基因技术增强活细胞的磁共振成像对比度。”

艾伦斯说:“新的成像技术平台可应用于多种类型的组织,也可广泛应用于新兴的分子治疗领域的基础研究中。”

这项磁共振成像新技术能够实时观察基因表达。由于磁共振技术可以无创地实现对深部组织的高解析成像,研究人员不必再牺牲实验动物并去做费力费钱的分析了。

为了使活细胞能够自己制造显影剂,艾伦斯他们给细胞加入一种制造铁蛋白的基因。铁蛋白以无毒的形式储存铁。这种金属蛋白象纳米磁铁那样起作用,是一种强力磁共振显影剂。

水分子中的氢质子暴露在磁场和射频脉冲后,会发射出信号,核磁共振成像仪扫描这些信号,并把这些信号转换成图像。艾伦斯他们使用的新显影剂能改变了它们附近的磁场,使附近的质子发射出截然不同的信号。结果有显影剂的地方在图像中呈黑色。

“我们的技术适用于观察多种组织的基因表达。你可以把显影剂基因与其它任何你感兴趣的基因结合起来,比如治疗癌症或关节炎的治疗性基因,然后观察它们在哪里以何种方式表达,”艾伦斯说。 艾伦斯认为原有的基因表达成像技术都有缺陷。有的不能观察活体,有的不能观察身体深部的细胞,还有的不能提供高解析度的图像。所以,其它磁共振成像技术的实际应用范围不广。

艾伦斯和他的同事制造了一个含有MRI显影剂基因的基因载体。他们使用的载体叫做复制缺陷型腺病毒(replication-defective adenovirus),能够进入细胞但又不能自我复制。

艾伦斯他们把带有MRI显影剂基因的基因载体注射进老鼠的大脑,然后每月观察老鼠的磁共振图像。研究显示磁共振显影剂对老鼠的大脑没有毒性。 (编辑:俦讴)

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更新日期:2013-03-23 18:31:23
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