Врачи обычно используют ЯМР, чтобы посмотреть в теле, чтобы исследовать органы и ткань, дляслучай, чтобы найти опухоли и другие патологии. Теперь, биологические инженеры в США хотятадаптируйте технологию просмотра, чтобы работать над намного меньшим масштабом.
Они хотят использовать магнитно-резонансную томографию (MRI) в качестве a«молекулярное отображение» инструмент, чтобы видеть гены на работе в живущих мозгах и узнать, что эффект ониимейте на познавательных процессах как память и изучении.Команда, работающая над этим, в Массачусетском технологическом институте (MIT). Их лидер,Алан Джейсанофф, адъюнкт-профессор биотехники, говорит:«Мечта о молекулярном отображении должна предоставить информацию о биологии интактныхорганизмы, на уровне молекулы.
Цель не состоит в том, чтобы нарубить мозг, но вместо этого кфактически посмотрите вещи, происходящие внутри."ЯМР использует магнитные поля и радиоволны, чтобы взаимодействовать спротоны в теле. Это взаимодействие производит подробные изображения внутренностей тела.Функциональный ЯМР позволяет нейробиологам видеть, во время которого части мозга активныразличные задачи путем «наблюдения», где токи крови.
При просмотре других органов, врачи иногдаиспользуйте магнитные «контрастные вещества» так ткань, которую они исследуют, выделяется более ясно.То, что сделала команда MIT, развивают включающий и выключающий искусственный «репортерный ген»сигнализировать достоверные события в теле – скорее как индикаторная лампа, вспыхивающая наприборная панель автомобиля.Новый ЯМР, чтобы отследить репортерный ген на молекулярном уровне
Идея является к изображению репортерным геном с технологией ЯМР на молекулярном уровне.В исследовании, о котором сообщают в журнале Chemical Biology, исследователи описывают какрепортерный ген кодирует фермент, взаимодействующий с магнитным контрастным веществом, введенным вмозг. Таким образом, когда ген включен, он производит фермент, взаимодействующий сконтрастное вещество таким способом, которым ЯМР видит его, и таким образом исследователи, может отследитьгде и когда ген включен в мозгу.
В случае этого определенного исследования команда использовала контрастное вещество, названное марганцемпорфирин. И репортерный ген они развили кодексы для генетически спроектированного названного ферментаSEAP, изменяющий электрический заряд на контрастном веществе.Команда MIT создала контрастное вещество, таким образом, это могло быть растворимо в воде и с готовностьюустраненный из тела.
Самостоятельно, трудно отследить с ЯМР, но когда этостолкновения SEAP, ферментные молекулы фосфата частей от марганцевого порфирина, которыйпричины это, чтобы стать нерастворимым. Агент постепенно растет в мозговой ткани и становитсявидимый с ЯМР.
Исследователи планируют исследовать ‘рано непосредственные гены’ в мозгупластичностьЦель этого исследования состояла в том, чтобы показать, что ген SEAP мог быть успешно включенв клетки головного мозга.В будущих исследованиях команда надеется спроектировать ген SEAP, таким образом, это только активно – и таким образомсоздание фермента – когда определенный ген, который исследователи хотят изучить, переключенна.
Первые гены, которые они хотят исследовать с этим методом, будут тем, что команда называет «ранонепосредственные гены», которые важны для мозговой пластичности – укрепление и ослаблениесвязи между нейронами, который формирует основание из изучения и памяти.Профессор Джейсанофф, который является также ассоциированным членом Института Макговерна MIT МозгаИсследование, говорит:«Как люди, интересующиеся функцией мозга, главные вопросы, к которым мы хотим обратиться,о том, как функция мозга изменяет структуры экспрессии гена в мозгу."
Ассаф Гилад, доцент рентгенологии в Университете Джонса Хопкинса, который не былвовлеченный в исследование, говорит:«Эти виды генетически спроектированных репортеров имеют потенциал, чтобы коренным образом изменить нашпонимание многих биологических процессов."Фонд Рэймонда и Беверли Сэклер, Национальные Институты Здоровья и грант Фонда Семени MIT-Германии помогли финансировать исследование. недавно ставший известный о новом исследовании, предлагающем специальный типиз ЯМР с высокой разрешающей способностью может помочьдиагностируйте болезнь Паркинсона ранее.
Ультравысокие полевые просмотры ЯМР показывают подробные изображения части мозгазатронутый болезнью. Болезнь Паркинсона трудно отличить от других заболеваний мозга потому чтов настоящее время нет никаких надежных рентгенологических методов.