Новий метод побачити внутрішні органи без рентгена

Ісследователі з Медичного Коледжу Альберта Ейнштейна Університету Іешіва розробили перший флуоресцентний білок, який дозволяє чітко "бачити" внутрішні органи живих організмів, крім необхідності в застосування скальпа або діагностичної техніки відображення, які можуть мати побічні ефекти або піддавати організм зайвому опроміненню.

Новое дослідження могло б виявитися проривом в галузі техніки відображення всього організму, даючи можливість лікарям, наприклад, неінвазивним методом контролювати зростання пухлин для того, щоб оцінювати ефективність протиракової терапії. На відміну від інших методів відображення організму, відображення за допомогою флуоресцентного білка не передбачає схильність опроміненню і не вимагає використання механічного впливу на організм. Відомості були описані он-лайн в липневому випуску видання "Nature Biotechnology".

В протягом останніх 20 років учені використовували ряд кольорових флуоресцентних білків, вироблених з медузи і коралів, щоб візуалізувати клітини і їх органели і молекули. Вчені стикалися з деякими труднощами в процесі дослідження кольорових білків, використовуючи їх для того, щоб заглянути всередину живих ссавців. Справа в тому, що гемоглобін у крові тварини ефективно поглинає сині, зелені, червоні та інші довжини хвиль, використані для стимулювання стандартних флуоресцентних білків разом з будь-якими довжинами хвиль, які виділяються білками, коли вони випускають світло у видимій області спектра.

Для того, щоб подолати цей бар'єр, у лабораторії Владислава Веркхуша, професора анатомії та структурної біології в Медичному Коледжі Ейнштейна і головного автора дослідження, був створений флуоресцентний білок з бактеріального фітохрому (пігмент, вид бактерій, використовуваний для виявлення світла). Цей новий флуоресцентний білок, заснований на фітохромів, скорочено названий iRFP, як поглинає, так і виділяє світло в ближній інфрачервоній області електромагнітного спектру.

Ісследователі помістили свій новий флуоресцентний білок у печінку тварини - орган особливо важкодоступний через величезну змісту крові в ньому. Частинки аденовірусів, що містять ген для iRFP були вприснуто в мишей. Як тільки віруси і їх гени занурювалися в заражені клітини печінки, заражені клітини висловлювали ген і виробляли білок iRFP. Миші були, потім піддані опроміненню в ближній інфрачервоній області світла і стало можливим візуалізувати виділений в результаті флуоресцентне світло, використовуючи пристрій відображення всього організму. Флуоресцент в печінці заражених мишей спочатку був виявлений на другий день після розвитку інфекції і досяг свого піку на п'ятий день. Додаткові експерименти показали, що флуоресцентний білок iRFP був нетоксичним.

"У ході нашого аналізу з'ясувалося, що iRFP перевершував інші флуоресцентні білки, які за повідомленнями допомагають у візуалізації печінки живих тварин "- повідомив Григорій Філонов, один з дослідників лабораторії Веркхуша і авторів дослідницького документа. "Білок iRFP не тільки формує більш чітке зображення на відміну від інших флуоресцентних білків, але і залишається більш стійким з плином часу. Ми вважаємо, що це значно розширить потенціал використання неінвазивних відображень всього організму ".

Доктор Філонов зазначив, що відображення за допомогою флуоресцентного білка не має на увазі ніякого ризику опромінення, який характерний для стандартного рентгену та комп'ютерної томографії. А на відміну від магнітно-резонансної томографії (MRI) при якій іноді доводиться ковтати або впорскувати в організм радіоконтрасние агенти, щоб поліпшити видимість внутрішніх структур організму, білок iRFP не передбачає ніяких радіоконтрасних агентов.

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg Переклад: М. Гончар

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов